流导和流导几率的概念和计算公式

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(1)流导

    就一个真空系统管路元件(包括导管、阀门、捕集器等)来说,若其入口压力P1和出口压力P2不相等,即管路元件的两端存在压强差P1-P2,则元件中将有气流从高压侧流向低压侧(如图3)。

管道中气流从高压侧流向低压侧

管道中气流从高压侧流向低压侧

    若流经元件的气流量是Q,实验和理论都证明Q值的大小与元件两端的压强差P1-P2成正比。用数学式子来表示Q与P1-P2之间的关系,则可写成式(5)。

    该比例常数C称为流导。式(6)即是流导的定义式。它表明:在单位压差下,流经管路元件气流量的大小被称为流导。在国际单位制中,气流量Q的单位是Pa·m3/s,P1-P2的单位是Pa,所以流导的单位是m3/s。

流导计算公式

流导计算公式

    流导的大小说明在管路元件两端的压强差P1-P2一定的条件下流经管路元件的气流量的多少。从式(5)可见,当压差P1-P2一定时,流导C的值较大,那么流经管路元件的气流量Q的值就较大;反之流导C的值小,则流经元件的气流量Q就小。所以作为真空系统管路元件,不管是导管、还是阀门、捕集器、除尘器等,都希望它的流导值尽可能大一些,使气流能顺利地通过。因此,流导是真空系统管路元件的一个重要参数。在真空系统设计计算中,要计算管路元件以及某段真空系统管路的流导。

(2)流导几率

    流导几率也称为传输几率,其物理意义是气体分子从元件的入口入射进入元件能从管路元件的出口逸出的概率。在分子流状态下,利用流导几率来表征真空系统管路元件对气体的导通性能更直观,更本质。用pr来表示流导几率,则流导几率的定义式为式(7)。

流导几率的定义式

流导几率的定义式

    从式(8)可以看出,管路元件的流导C等于该元件入口孔的流导Cfk和其流导几率Pr的乘积。通常,管路元件入口孔的流导Cfk是很容易求得的,如果知道了元件的流导几率Pr,则利用式(8)可以很容易地计算出元件的流导。

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