Автореферат (1025801)
Текст из файла
На правах рукописиСВИЧКАРЬ Елена ВладимировнаРАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССАОТКАЧКИ ГАЗА И МЕТОДА РАСЧЕТА ОТКАЧНЫХ ПАРАМЕТРОВМОЛЕКУЛЯРНО–ВЯЗКОСТНОГО ВАКУУМНОГО НАСОСАВ МОЛЕКУЛЯРНО–ВЯЗКОСТНОМ РЕЖИМЕ ТЕЧЕНИЯ ГАЗАСпециальность 05.04.06 – Вакуумная, компрессорная техника ипневмосистемыАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2017Работа выполнена на кафедре вакуумной и компрессорной техники вФедеральном государственном бюджетном образовательном учреждениивысшего образования «Московском государственном техническом университетеимени Н.Э. Баумана (национальном исследовательском университете)» (МГТУим.
Н.Э.Баумана).Научный руководитель:кандидат технических наук, доцентМГТУ им.Н.Э.БауманаНикулин Николай Константинович.Официальные оппоненты:доктор физико-математических наук,доцент Никитченко Юрий Алексеевич,ФГБОУ ВО «МАИ (НИУ)»кандидат технических наук,Ромочкин Юрий Геннадиевичначальник сектораФГУП «ВЭИ им.
В.И. Ленина»Ведущее предприятие:ОАО «Научно-исследовательскийинститут вакуумной техникиим. С.А. Векшинского»Защита диссертации состоится «29» марта 2017 г. в 14 часов 30 минут назаседаниидиссертационногосоветаД212.141.16приМосковскомгосударственном техническом университете им. Н.Э. Баумана по адресу: 105005,Москва, Лефортовская наб., д.1.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э. Баумана ина сайте http://www.bmstu.ru.Ваш отзыв на автореферат в 2 экз., заверенных печатью учреждения, просимнаправлять по адресу: 105005, Москва, 2-я Бауманская улица, д.5, стр.1, ученомусекретарю диссертационного совета Д 212.141.16.Автореферат разослан «____» _______________ 2017 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 212.141.16кандидат технических наук, доцент_____________М.А.
КолосовОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность исследованияПроблема обеспечения безмасляной откачки вакуумных системопределяется многообразием технологических процессов, проводимых вусловиях вакуума. Современные технологические процессы в различныхотраслях промышленности выдвигают ряд требований к вакуумномуоборудованию, обеспечивающему качественное выполнение этих процессов.Среди этих требований безмасляность процесса откачки и защита рабочейкамеры от возможности попадания загрязняющих веществ из средствоткачки.
При этом вакуумное оборудование должно обеспечивать требуемыеоткачные параметры, должно быть простым с точки зрения эксплуатации,экономичным (во время его покупки и дальнейшей эксплуатации),компактным. Так или иначе, большинство существующих насосов способныобеспечить данные требований, но не абсолютно все. В связи, с чем наданном этапе развития вакуумной техники мировые производителивакуумных насосов и вакуумных систем стремятся совершенствоватьсуществующие и создавать новые системы откачки, которые будут иметьлучшие характеристики, станут технологичнее, компактнее, дешевле, прощев эксплуатации.Автором диссертации на основе анализа основных принципов работывысоковакуумной безмасляной системы откачки в зависимости от условийэксплуатации и конструкций современных вакуумных насосов, разработанмолекулярно – вязкостный вакуумный насос (МВВН), который являетсясамостоятельным средством откачки.
Молекулярно–вязкостная проточнаячасть насоса может быть использована в качестве альтернативной заменымолекулярных ступеней комбинированного ТМН. МВВН способенобеспечить откачку вакуумных установок в диапазоне давлений от 10 -5 Па до105 Па с быстротой действия от 10–3 м3/с до 1 м3/с, а в составе форвакуумныхступеней комбинированного турбомолекулярного насоса (ТМН) в диапазонеот 10-8 Па до 105 Па. Применение молекулярно-вязкостных проточных частейнасоса в качестве форвакуумных ступеней комбинированных ТМН позволяетувеличить быстроту действия форвакуумной части насоса, расширитьдиапазон давлений насоса в целом и значительно упростить технологиюизготовления и сборки вакуумного насоса.На данный момент МВВН является новой, современной разработкой ине производится ни в одной из стран мира.
Соответственно отсутствуютметоды расчета данного типа вакуумного насоса в разных диапазонахдавлений.Объектом исследования является молекулярно-вязкостный вакуумныйнасос.Предметом исследования является исследование течения газа в проточнойчасти МВВН в молекулярно-вязкостном режиме течения газа.1Цель работы состоит в теоретическом исследовании течения газа впроточной части молекулярно–вязкостного вакуумного насоса и разработкеметода расчета откачных параметров молекулярно–вязкостного вакуумногонасоса в молекулярно-вязкостном режиме течения газа.Задачи исследования:1. Разработать математическую модель процесса откачки газа проточнойчастью молекулярно-вязкостного вакуумного насоса в молекулярновязкостном режиме течения газа.2.
Создать метод расчета откачных параметров молекулярно-вязкостноговакуумного насоса в молекулярно-вязкостном режиме течения газа.3. Провести исследование влияния геометрических и динамическихпараметров на откачные характеристики молекулярно-вязкостноговакуумного насоса.4. Определить коэффициенты скольжения и обмена количеством движенияна рабочих поверхностях каналов молекулярно-вязкостного вакуумногонасоса.5.
Разработать рекомендации для проектирования молекулярно-вязкостныхвакуумных насосов.Научная новизна1. Впервые разработана математическая модель процесса откачки газапроточной частью МВВН в молекулярно – вязкостном режиме течения газа.2. Впервые разработан метод расчета откачных параметров МВВН вмолекулярно-вязкостном режиме течения газа.3. Впервые исследовано влияния геометрических и динамическихпараметров на откачные характеристики проточных частей МВВН.4. Впервые получены результаты по обоснованию выбора формы игеометрических размеров каналов проточной части МВВН, позволяющиеобеспечить необходимую откачную характеристику насоса.5.
Полученные результаты исследования впервые позволили разработатьконструкции МВВН не имеющие аналогов в мировой практике. Молекулярно– вязкостные проточные части насосов различных форм защищеныпатентами РФ на полезную модель RU 164000 U1 «Молекулярно –вязкостная проточная часть» и RU 166526 U1 «Молекулярно – вязкостнаяпроточная часть вакуумного насоса». Конструктивные схемы МВВНзащищены заявками на патенты РФ на полезную модель № 2016149254,№ 2016149256 от 15.12.2016 и заявками на патенты РФ на изобретение№ 2016149250, № 2016149252 от 15.12.2016.Теоретическая и практическая значимость работы заключается в том,что:1. Разработана математическая модель процесса откачки газа и методрасчета откачных параметров проточной части МВВН, которые позволяютпроектировать МВВН и комбинированные ТМН с молекулярно–вязкостнойпроточной частью в качестве форвакуумной ступени, что было внедрено припроведении исследования процессов и расчете параметров течения газа вэлементах вакуумных систем.22.
Проведено исследование влияния геометрических и динамическихпараметров проточных частей МВВН на их откачные характеристики.Полученные данные внедрены при определении параметров течения газа вэлементах вакуумных систем с подвижными элементами при созданииусловий низкого и среднего вакуума.3.
Проведенный анализ влияния основных размеров и формы каналовмолекулярно–вязкостнойпроточнойчастипозволилповыситьэффективность работы насосов в молекулярно-вязкостном режиме течениягаза, увеличив быстроту действия проточной части и диапазон рабочихдавлений.4. Разработаны практические рекомендации для проектированиямолекулярно-вязкостных вакуумных насосов.5. Результаты работы использованы при выполнении НИР (НШ6131.2012.8 в 2012-2013гг., НШ-5202.2014.8 за 2015 г., 7.803.2011 в 2013г.).6. Результаты работы внедрены в практику проектирования иисследования рабочих процессов в ООО «ТАКО Лайн», ООО «ЛБМВАКУУМ» и учебный процесс МГТУ им. Н.Э.Баумана, что подтвержденоактами о внедрении.Апробация результатов работыОсновные положения работы докладывались на следующихконференциях и семинарах: научно–технический семинар «Вакуумнаятехника и технология» (Санкт–Петербург, 2007); Всероссийскаястуденческаянаучно–практическаяконференция«Вакуумная,компрессорная техника и пневмоагрегаты» (Москва, 2008); Всероссийскаянаучная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Вакуумная,компрессорная техника и пневмоагрегаты» (Москва, 2012); Всероссийскихконференциях молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроенияРоссии» (Москва, 2011, 2012); Международных научно–техническихконференциях «Вакуумная техника, материалы и технология» (Москва, 2011,2013); научно–технических конференциях с участием зарубежныхспециалистов «Вакуумная наука и техника» (г.
Судак, 2011, 2016).По результатам работы разработаны проточные части МВВН страпецеидальными и эллиптическими каналами, получены патенты РФ наполезную модель данных проточных частей.ПубликацииРезультаты диссертации отражены в 15 научных статьях, в том числе в 5статьях из Перечня ведущих рецензируемых научных журналов и изданий,опубликованы тезисы 2 докладов, общим объемом 3,8 п.л., получены 2патента РФ на полезную модель.На защиту выноситсяМатематическая модель процесса откачки газа и метод расчета откачныхпараметров МВВН в молекулярно-вязкостном режиме течения газа.Результаты теоретических и экспериментальных исследований течения газа впроточной части МВВН. Рекомендации по выбору геометрических3параметров при проектировании проточной части МВВН.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
