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混流泵抽气速率与被抽轴流泵气体的关系

人气:发布:更新时间:2016-8-5 19:00:12 来源:轴流泵_混流泵-盐城润佳机电设备制造有限公司

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混流泵抽气速率与被抽轴流泵气体的关系,目前许多轴流泵轴流泵方面的工具书和企业产品样本中认为油扩散泵具有“对各种气体无选择性”[1]的特点, 基至有学者认为油扩散泵“对所有的气体抽气速率为常数”[2](constant pumping speed for all gases)。这种观点使大多数工程技术人员在设计油扩散泵抽空机组时没有考虑被抽气体的特点, 以油扩散泵对标准状态下的空气或者氮气的轴流泵来确定。通常情况下这种计算假设是允许的,但是对特殊气体来说,例如轴流泵工艺中经常用到的氧、氩等气体, 油扩散泵对它们的抽气速率是不同的, 要计算或者测试油扩散泵对该气体的抽气速率, 否则会有较大的偏差。国内某研究所进行氙离子火箭发动机点火试验过程中,发现在5×10-3Pa压力下对空气具有20000L/s有效抽速(在该压力点抽气量为100Pa·L/s)的2套K-800TD高真空油扩散泵三级抽空机组不能满足抽除84 Pa·L/s氙气的要求。经过排障和多次试验后, 结果一样, 说明油扩散泵对氙气的抽气速率在同等条件下大大小于泵对空气的抽气速率,因此有必要来分析油扩散泵对不同气体的抽气速率的差异。

  王欲知先生撰写的《轴流泵》[3]一书中曾引用前苏联的文献来说明油扩散泵的实际特性与气体种类有关, 并给出了“各种气体的抽速比值”。油扩散泵对气体的抽气速率宏观表象包括泵自身对气体的抽气速率、气体分子运动到抽气界面的能力和轴流泵与轴流泵之间的流导等方面。下面就从这三个方面进行分析、讨论。

1、混流泵的抽速表达式

  混流泵中实际的物理过程是十分复杂的, 要进行严格的计算非常困难, 因此人们通过合理的简化, 构建近似的模型进行计算。王铭朴、张先生在上世纪八十年代根据德国学者亚开耳《汽流高真空抽气机的理论》二次近似计算的比抽速表达式, 考虑了扩散面积和喷嘴角度对抽气速率的影响, 推导出了油扩散泵在最佳抽气速率时的喷嘴出口直径和喷嘴角度的近似计算公式, 见《油蒸汽流泵的抽速表达式》[4]。文中认为: 混流泵的抽气过程, 可以认为主要由气体余弦定律以及油蒸汽沿气体流动方向(一般为泵体轴线方向) 的分速度来控制, 同时忽略小部分气体返流现象, 从而得出如下公式


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