Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Вероятность перехода молекул газа иа противоположную сторону рабочего колеса определяется долей общего чис. ла молекул газа, попавших в торцовое сечение, межлопаточных каналов и пе. решедших на его протнвоноложиую сторону, н зависит от геометрии ка. нала, окружной скорости колеса, ско рости теплового движения молекул, а также закона взаимодействия молекул со стенками межлопаточных каналов. В установившемся режиме пря ра венстве температур газа н неизменности функций 'распределения моле. к ул по нх тепловым скоростям иа с ороиах пониженного ! — ! н по овм. т (см.
щенного !1 — !! давлений ( шях Р ис. 9.60) число молекул, переходяш через вращающееся рабочее кол олесо, можно выразить уравнением 0,25игоаК = 0,25)ргоаК1— — 0,25иггоаКгы ( 9,47) где дгт и 5!ш — концентрации мол екул газа на стороне соответственно и пони. гиехлнические влкууыиые и*сасы Тррвэккллкулкукли кклллм Таблипа915 Вертикальное с магнит.
ной подвеской ротора 0,16 Верти- кальное Гари- зонталь- нас Горн- зопталь- ное Верти- кальное 0,250 '0,500 2 10 т 7 10 т 2,7 6,7 ГО з 2.10 л 6,6.!О-т 250 220 150 220 150 380 700 0,200 0,05 0,88Х Х0,5!Х Х 0,61 215 0,25 0,36Х: Х 0,495: 0,4 0,063 0,53Х Х 0,35 0,125 0,04 0,25Х Х 0„33 0,160 0,05 0,86Х Х 0,62Х Х 0,83 290 Масса, кг у,д Расположение ротора Быстпвота действия по азоту, и!с Предельное остаточное давление по азоту, Па Номинальная частота вращения ротора, с ' Напряжение, В Потребляемая мощность, Вт (1 патрубка, и: входного выходного Габаритные размеры насоса, м женного нли повышенного давлений; иэ — средняя арифметическая скорость тепловога движения молекул; К— результирующая вероятность пере- хола молекул через межлопаточные наналы рабочего колеса; К! и Кш— вероятности перехода молекул со стороны соответственно пониженного и повышенного давлений.
Значения вероятностей К, КХ и КП дэя данного радиального сечения межлопаточных камалов или пазов по. стоянны и не зависят от концентрации молекул или давления. Из уравнения (9.47) следует, что результирующая вероятность перехода молекул через рабочее колесо пропорциональна быстроте откачки: К = Кх — Кпт, (9.48) где т = Ф!1/Агт — отношение концентраций (давлений).
Анализ уравнения (9.48) показынвет линейность зависимости теку~го значения К, а следовательно, и бы. страты откачки 5 рабочего колеса от отношения давлений. Максимальное значенче К, проиор циональное максимальной бьютроте откачки 5, мэ)с, соответствует атно шенню давлений на рабочем начесе ч = 1,0, причем К, Кх Кгх (9 49) 5шлх = 36.4Ктэхк ~/Т)М, (9.50) уде Р— суммарная площадь вход' ного сечения межлопаточных каналов рабочего колеса, мэ; Т вЂ” температура газа, К; М вЂ” молекулярная масса. Максимальное отношение давлений мрн 5=0 ..
=к,(кп. ( 9,51) Таким образам, для получения откачнай характеристики рабочего халеса ТМН (рис. 9.58) необходимо определить лва основных параметра: 5ыл (или К ) их х Обычмо при построении теоретической модели процесса перехода моль кул через межлопаточные каналы ра. бочего колеса с целью определения . основных параметров аткачиой характеристики принимают, как чра. вила.
следукнцие допущения; режим течения газа в рабочей полости насоса молекулярный; распределение моле кул по скоростям по обе стороны от абочего колеса соответствует закону вксвелла: движение молекул в канале рабочего колеса (т. е. в плоскостях, перпендикулярных торцовым поверхностям колес) двумерное; темнературы газа к внутренних поверкнастей насоса в процессе откачки по. сюянны; взаимодействие молекул газа со стенками межлопаточнога канала или паза при переходе на противоположные стороны рабочего колеса подчиняется диффузному или зеркальному закону либо ооонм энка. нам одновременно.
Геометрическая структура меж лопаточного канала (см. Рис. 9.61) характеризуется углом гх установки лопатки или наклона паза и отно- . шением ширины а канала к его длине Ь. Значении результирующей вероитности Кмлх перехода молекул газа через межлопаточные каналы, имь кэцие различные геометрические параметры а и и!Ь. при разных отношениях с1 = н!Он скорости движения канала к наиболее вероятному значению тепло.
вой скорости ам в предположении диффузного отражения молекул от поверхности лопаток или стенок пазов приведены в табл, 9.16 [53[. хо Результирукнцая вероятность переОла малекул газа через межлопаточные каналы илн пазы с одной стороны ап Рабочего колеса на другую можно Ределить с помощью теоретической . но ел лек дели, в которой взаимодействие мокул со стеннами канала или паза "адчнмяегся диффузному (Кмэх н) н эеркальномУ (К, в) законам одио~ременно: ' К - ПИКжэх И+ (! — Ы) К,„'„, (9.52) где аэг — коэффициент, учитывающий' число молекул, переходящих через рабочее колесо ТМН и отражаемых поверхностью стенок межэопв-.
точного канала или паза -согласно диффузному закону (за направление отражения молекул газа принимают преимущественное, совпадающее с нор. малью к поверхности стенок межлопаточиого канала); 1 — ан — разность, учитывающая число молекул, переходящих через рабочее колесо и взаимодейстнуюгцнх с поверхностью стенок межлопаточнога ранэла или паза по зеркальному закону. Значение Кмлх определяют по формуле (9М9), а максимальное отношение давлений — но формуле (9 51), в которых К! и Ктх — вероятности перехода молекул газа через межлопатачный канал со стороны соответственно 1 — 1 на сторону 11 — !! и по стороны 1! — !! на сторону 1 — 1: К! — — Ох „Кх +(1 — а ) К к„= а„ик„„+(! — „„) к„„ где а! и О11, — коэффициенты учета числа молекул, переходящих через рабочее колесо ТМН соответственно со стороны 1 — 1 на сторону 11 — 1! н со стороны !! — 1! на сторону !†! и отражаемых поверхностью стенок межлопаточвого канала или паза по нормали.
На рис, 9.59 показайы зависимости Кэых м тюэх От относительной ско ряе З ээ О нвэ характер,е„ ы ра бочага колеса тжп Табл нда 9.!6 при а/Ь $,0 Значение показатели 0,0 Показа- тель .0 $,0 2,0 0,0 0,5416 0,4877 0,0538 1,!!00 0,5682 0,461! 0,1072 1,2330 0,5944 0,4348 0,1596 1,3670 0,2 !О 0,4 0,6199 д,4092 0,8 0,2107 1,5150 0,6445 0,3844 0,260! /,6??о 0.6680 0,3605 0,3076 $,8530 0,6906 О,ЗЗ76 0.3530 2,0460 1,0 7,4!40 0,3728 0,0373 0,3356 !0,0100 0,4!35 0,0320 0,3815 12,9300 1,2 1,4 Продолжение табл. 9ЛБ Значение при а/Ь показатели Показа- тель а, 0.4 0.0 1.4 0,0 $,0 $;0 0.0 $,0 0,6414 О, 1800 0,4614 3,5630 0,5097 0,4058 0,1035 и ь 1,2550 0,5609 0,3563 0,2045 1,5740 0,6106 0,3100 0,3007 1,9700 0,6675 0,2675 0,3900 2,4580 0,7009 0,2295 0,47!3 3,0540 0,7402 О,!962 0 5440 3,7720 К1 Кп Ктах птах К1 Кп Ктах птах К1 Кп Ктах К1 Кп к Хтах К1 Кп Катк тввх К1 Кп К ах твах К1 К тех Ктвх К1 Кп Квах птах К1 Кп /$ тех Квак К1 Кп птах К1 Кп Квак ьвах Кп Квзх хван К1 Кп Квах птах К1 Кп К хван 0,0565 0,0344 0,022! 1,64!О 0,0715 0 0269 0,0446 2,6560 0,0893 0,0213 0,0680 4,1840 О,! 097 0,0!73 0,0924 6,3440 0,1324 0,0144 О,!!79 9,1830 0,1570 0,0124 0,1446 12,6500 0,$831 0,0110 0,$721 16,6300 0,2103 0,0100 0,2002 20,9800 0,1509 0,0958 0,055! 1,5750 0,1862 0,0763 0.1!00 2,4420 0,2269 0,06!4 О,!644 3,6770 0,2685 О,обоб 0,21ЯО 5,3$40 0,3125 0,0427 0,2698 7,3!70 0,3563 О,ОЗ?2 0,3!9! 9,58!О О 083! ! 0,0515 0,0316 1,6150 0,1042 0,0405 0,0637 2,5720 0,1288 0,0323 0,0965 3,9860 0,1565 0,0263 О,!302 5,9480 0,$868 0,0220 О,!648 Я 49"О 0,2192 0,0189 0,2002 $ !1,5800 0,2529 0,0!67 0,2362 $5,1100 0,2875 0,0152 0,2723 18,9700 0,2042 О,!327 0,0716 1,4600 0,2490 0,1065 О,!425 2,3370 0,2983 0,0864 0,21!9 3,4520 0,3503 0,0714 0,2789 4,9070 0,4030 0,0604 0,3425 6,6670 0,4544 0,0526 0,4018 8,6370 0,1171 .0,0738 0,0433 1,5880 0,1452 0,0584 0,0868 2,4880 0,1772 0,0465 0,1305 3,8030 0,2!24 0,0379 0,1746 5.61!О 0,250! 0,0315 0,2185 7,9370 0,2893 0,0269 0,2623 10,7400 0,329! 0,0237 0,3054 13,9100 0,3687 0,0213 0,3474 17,3500 0,2578 0,1706 0,0872 1,5!10 О,З!05 0,1378 О,!728 2,2540 0,367! 0,1120 0.256! 3,2770 0,4253 0,0925 0,3328 4,5970 0,4828 0,0782 0.4047 6,1770 0,5375 0,0678 0,4697 7,9320 0,$714 О,!104 0,0610 1,5520 0,2081 0,0872 0,$209 2,3860 0,2477 0,0689 0,1788 3,5950 0,2891 О,ОББО 0,2342 5,2620 0,33$1 0,0447 0,4527 0,0282 0,4245 !6,0500 0,31Я! 0,2158 0,1023 1,4740 0,3765 О;1750 0,2015 2,15!О 0,4367 0,14!9 0,2948 З,О?80 0,4965 0,1162 О,ЗЯ04 4,2750 0,5539 0,0969 0,467! 5,7180 0,6070 0,0828 0,5242 7,3330 0,2634 0,1908 0.0725 1,3800 0,3024 0,1589 0,1435 !.9030 0,3420 0,1305 0,2115 2,6200 0,38!5 0,$062 0,2754 3,5940 0,4204 0,0858 0,3346 4 9000 0,4582 0,0693 0,3889 6.6100 0,4945 0 0562 0,4383 8,7990 0,529 ! 0,046! 0,4830 !1,4800 0,3860 0,2750 О.!104 1,4000 0,4449 0,2278 0,217! 1,9530 0,5036 0,1866 О,З!70 2,6990 0,5604 0,1525 0,4078 3,6730 0,6136 О,!254 0,4882 4,8940 0,6624 0,1045 О 5379 6,3400 0,3557 0,2855 0,0702 !,2460 0,3917 0,2525 0,1392 1,5510 0,4275 0,2214 0,206! 1,9310 0,4628 0,1928 0,2700 2,4010 0,497! 0,1667 0.3304 2,9820 0,530! О, $434 0,3868 3,?ООО 0,5619 0.1228 0,4391 4,5770 0,592 ! О,!047 0,4873 5,6530 0,4519 0,3426 0,1092 1,3190 0,5076 0,2924 0,2153 1,7360 0,662! 0,2467 0,3154 2,2780 0,6139 0,2065 0,4073 2,9720 0,6620 0,1223 0,4897 3,8420 0,7059 0,1438 0,5620 4,9080 О/4314 ' ~ 0,3668 0,0645 $,1760 0,4638 0,3355 О,!283 1.3820 0,4959 0,3054 О.
$905 $,6240 О,Б272 0,2768 0,2604 1,9050 0,5575 0.2498 0;3078 2,2320 0,5868 0,2247 0 360! 2.6!20 0.6 !48 0,20!4 0,4! 34 3,0530 0,4922 0,4332 0,0590 1,1360 0,5215 0,4043 О,!173 1,2900 0,5506 0,3760 О, $?43 1,4610 0,5784 0,3488 0,2297 1.6590 0,6056 0,3226 0,2830 1,8770 0,6317 0,2978 0,3339 2,!220 0,6567 0,2742 0,3825 2,39БО 0,6687 0,2630 0,4058 2,5430 0,5578 0,461! О, 0967 1,2100 0,605 ! 0,4!69 О,!9!2 1,4620 0,6504 0,3687 0,28!7 1.7640 0,6930 0,3263 0,3667 2,1240 0,7329 0,2873 0,4449 2,5490 0,7677 0,2519 0,5159 3,0430 0,7120 0,3157 0,3963 2,2550 0,5983 0,5084 0,0899 !,1770 О,Б4!7 0,4638 0,1779 ! 3840 0,5832 0,4206 0,2626 1,6240 0,722! 0,3795 0,3426 1,9030 0,7578 0,3409 0,4169 2,2230 0,7901 0,305! 0,4850 2,5900 пра а/Ь покаввтела Зла»елка и хааа !,г 3,0 о.в о.в 0.4 0,6550 0,0727 0,5823 9,0130 0,8189 0,2722 0,5467 З,ООЯО 0,7994 0,2202 0,5792 З,ОЗОО 0,7754 0,1676 0,6077 4,6250 0,7451 0,1208 0,6243 6,1670 О,7ОО! 0,0889 0,6172 7,9450 0,5877 0,0603 0,5274 9,7500 0,5027 0,0470 0,4557 10,6900 0,3982 О,'0333 0,3650 1,9600 К1 Кп Киах ежах 0,8320 0,2570 0,5750 3,2370 0,8274 0,1924 0,6350 4,3020 0,8065 0,1435 0,6629 5,62!О О,7796 0,1026 0.6770 7 5980 0,7445 0,0775 0,6671 9,'6!!О 0,6972 0,0654 0',6318 10,6600 0,6323 0,0548 0.5774 П,5З1О 0,5464 О',О4ЗО 0,5034 12,7200 0,4369 0,0305 0,4064 4,3200 Кп Кпих 'тивх 0,6585 0,5502 О,1ОЯЗ 1,1970 0,6264 О',51 12 0,1152 1,2250 0,5888 0,4669 0,12 19 1,2610 0,5448 0,4176 0,1272 1,ЗО5О 0,4945 0,3654 0,1291 1,'3530 0,4392 0,3142 0,1250 1;З980 0,3810 0,2664 0,1146 1,4300 О,З 194 0,219! О,1ООЗ 1,4590 0,2493 О,'! 672 0,0821 1,4910 Кг Кп Кизх кп3»х 0,7090 0,4957 0,2133 1,4300 0,6808 0,4542 0,2266 1,4990 0,6473 0,4079 0,2394 1 5870 0,6074 0,3581 0,2493 1,6960 0,5602 0,3078 0,2524 1,8200 0,5058.
0,2614 0,2444 1,9350 0,4449 0,2202 0,2247 2.0200 0,3771 0,1800 0,1972 2,0960 0,2978 О,1З61 о,ип 2, 1880 К Кп К Т 3пвх 0,7552 0,4430 0,3120 1,7050 0,7309 0,3999 О',За!О 1,8280 0,7015 О,З529 0,3486 1,9880 0,6660 0,3042 0,36 18 2, ИОО 0,6228 0,2575 0,3653 2,4180 0,5707 0,2172 0,3534 2„6270 О,5ОЯЯ 0,1827 0,3261 2,7840 0,4363 0,1488 0,2874 2,93!О 0,3483 а',11П 0,2366 3,1190 К1 Кп К пах Т33их 0,7962 0,3934 0,4027 23,О240 0,7753 0,3496 0,4257 2,2180 0,7500 0,3034 0,4466 2,4720 0,7187 0,2573 0,4615 2,7940 0,6798 0,2157 0,4641 3,1520 0,6307 0,1819 0,4488 3,4670 0,5693 0,1536 0,4157 3,7060 0,4934 0,1250 0,3684 3,9470 0,3979 О,ООЗЗ 0,3046 4,2650 Кг Кп К них Ч ив» Значение пры а/Ь паказвтелк О,е 1,О о,в 1,В 1,4 К1 Кп Каих 1 пик 0,4437 0,0799 0,3638 5',5530 0,6835 0,1549 0,5286 4,4130 0.7293 0,1822 0,5471 4,0020 0,7643 0,2179 0,5464 3,5080 0,7916 0,2600 О 5ЗИ З,О44О 0,83!2 О,З478 0,4834 2,3900 О,8134 0,3044 О,5ООО 2,6720 К1 Кп К Ъ'пих 0,4831 О,О7ОЗ 0,4128 6,8700 0,5896 0,0946 0,4951 6,2360 0,6688 0,1157 0,5531 5,7800 0,7276 0,1348 0,5927 5,3960 0,7704 0,1564 0,6!40 4,9250 0,8021 0,1859 0,6162 4,3140 0,8262 0,2233 0,6029 3,7000 0,8451 0,2647 0,5804 3,1930 0,8602 О,ЗО66 О,'5536 2,8050 ОЛ143 0,0635 0,4508 8,0950 0,6245 0,0854 0,5392 Капо 0,7046 0,1042 0,6005 6,7650 0,7623 О 1203 0,6420 О,ЗЗОО 0,8030 0,1372 0,6658 5„8530 0,8321 0,1608 0,6713 5,1740 0,8537 0,1928 0,6609 4,4270 0,8703 0,2305 0,6398 3 7760 О,ЯЯЗ4 0,2702 О б!32 3,2690 0,8896 О 2016 0,6888 4,4120 0,6494 0,0787 0,5707 8,2500 0,5362 0,0587 0,4775 9,1380 0,7306 О,О958 0,6348 7 6290 0,7880 О, 1097 0,6782 7,1800 0,8275 0,1231 0,7044 6,7200 О,8549 0,14И 0,7134 6,0390 0,8747 0,1682 0,7065 5,1990 6,9012 О,'2385 0,6628 3,7790 К1 Кп К Тиах О,ЗЗ69 0,2401 0,0968 1,4030 0,4165 о,зозо О,'1135 1,З75О 0,4804 0,3558 0,1247 1,З5ОО 0,5348 0,4040 0,1308 1,3240 0,6877 0,5696 О,! И! 1,2070 ОИ82О 0,4500 О,!32О 1,2930 0,6228 0,4935 0,1293 1 2620 0,6578 0,5336 0,1242 1,2ЗЗО 0,7!ЗЗ о,бои О,! 1П 1,1860 О 7624 0,5443 0,2191 1;4ОЗО Кт Кп Кизх Тпих о,зааз О.2ОО1 О,И82 1,9400 0,4754 0,2550 0,2205 1,8660 0,5433 0,3014 0,24 19 1,8030 0,6823 О 4303 0.2520 1.5860 0,7139 0,4712 0,2427 1',5150 0,7404 0,5090 О 2312 1,4540 Показателе и * К1 ' Кп К них ТП3»Х К1 Кп Кива »злах 0,5454 ' 0,6233.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
