低真空阶段常抽速时抽气时间的计算

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)真空技术网整理 作者:鬼马

   油封机械泵在大气压到102Pa范围内抽速近似为常抽速。在这一阶段抽气过程中,系统内的压强较高,排气量较大,即使系统内有些微小的漏气和放气,影响也不大,可以忽略漏气、放气、蒸发和渗透的气流量。忽略这些微小的气流量之后,抽气方程(29)变为(30)。

    ①不考虑管道影响和漏放气时抽气时间的计算

    通常,被抽容器的出口到真空泵入口之间有连接管路。连接管路的影响是使得系统对真空容器的有效抽速Se低于真空泵的抽速Sp这说明管路对于气体流动具有阻力,这种影响从真空技术基本方程(2a)即可看出。

    我们先从最简单的情况来研究,假定真空泵的入口直接连到容器出口上进行抽空,如图8所示,此时没有连接管路或是连接管路很短,其影响可以忽略不计。微小的漏、放气流量等也忽略不计,则求解抽气方程(31)。

    由式(32)可得出容器内压强P随抽空时间t的变化关系式(33)。

    式中各符号的意义同式(32),式(32)是抽气时间计算的最基本的公式。

 

抽气时间计算公式

    ②不考虑管道影响而考虑漏放气时抽气时间的计算

    对于任何一个被抽容器不可能没有漏气和放气,当被抽容器内的压强较低,真空系统的排气流量不是很大时,就必须考虑漏、放气等气流量对抽气过程的影响,此时抽气时间的计算式为(34)。

    ③考虑管道影响和漏放气时,抽气时间的计算

    实际上真空泵对容器的抽气都是通过连接管路进行的。由于管路的影响,泵对容器的有效抽速降低了,延长了抽气时间。因此在这种情况下需要考虑管道的影响。此时抽气时间的计算式为(35)。

    真空泵对容器的有效抽速s可以利用真空技术基本方程(2)求出。计算时需先求出真空泵入口到容器出口之间连接管路的流导C,而流导C又与气流状态有关,所以要根据不同的气体流动状态,选择适宜的流导计算公式计算连接管路的流导C。计算出连接管路的流导C,由泵的实际抽速Sp,即可通过真空技术基本方程(2)求出泵对容器的有效抽速Se。再利用式(35)即可求出对于容积为Vm3的容器,从压强P0降低到P的抽气时间t。

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