油蒸汽流泵的抽速及喷嘴几何尺寸计算的探讨

本文讨论了蒸汽射流中被抽气体分子浓度和蒸汽流压力的变化情况。根据斐克第二定律的扩散微分方程式，导出了油蒸汽流泵的抽速计算公式，进而求得了第一级喷嘴直径计算式。用文中的公式对几种油扩散泵的抽速和第一级喷嘴直径等参数进行了验证计算，其结果与这些泵的实测值或实际使用值接近或相同。     

油蒸汽流泵的抽速表达式

通常将油扩散泵和扩散喷射泵(油增压泵),统称为油蒸汽流泵。其工作原理与涡轮分子泵相似。在涡轮分子泵中。由高速旋转的叶片带走气体分子,以完成抽气过程。而在油蒸汽流泵中,抽气过程是由各级喷嘴吹出的高速蒸汽射流,把被抽气体(空气)分子携带到前级压力端。实践证明,无论是涡轮分子泵、油扩散泵或扩散喷射泵,在其相应压力范围内,都具有平滑的抽速特性曲线。 多年来各国学者已对油蒸汽流泵的抽气过程,进行过深刻的分析和讨论。最近德国学者M.Wutz更从气体动力学的角度来探讨油扩散泵的机理,提出了泵的何氏系数的计算表达式。国内许多专家…     

油蒸汽流泵的抽气量和它所需的蒸汽喷射量之间关系的探讨

本文根据气体分子碰撞理论，讨论了油蒸汽流泵的蒸汽射流中起抽气作用的油蒸汽分子在流动过程中与空气分子之间的碰撞次数。求出了泵的抽气量与它所需的各喷嘴蒸汽喷射量之间的数量关系。     

玻璃扩散泵的新发展(Ⅲ)

本文对超真空玻璃油扩散泵获得大抽速作了一些分析,认为采取扩大泵的腔体和进气口径是克服玻璃材料强度差,获得较大抽速的两种好办法。并介绍了两种新型超高真空凸腔玻璃油扩散泵的设计和特性,泵的极限真空是1x10～-15乇,抽速分别是550升/秒, 850升/秒。 一、概述 油扩散泵增加抽速,除在结构上改进外,最有效的途径是扩大泵径。扩大泵径目的是为了使各级喷咀得到大的过流面积和大的进气口径,大幅度地增加油扩散泵的抽速。影响油扩散泵高真空抽速的主要部分是顶喷咀的过流面积,对顶喷咀来说,为了有利于气体分子的扩散,要求工作的蒸汽流是高速…     

扩散泵设计中的几个具体问题

本文根据气体动力学的二元理论论述了扩散泵喷嘴角度与喷嘴扩张车的关系，认为喷嘴角度在一定范围内变化时，喷嘴的扩张率也要作相应地改变，方能取得良好的抽气性能。与此同时，各级喷嘴之间的级间距离不该用喷帽内壁面的角度来计算，而应根据射流上界面的角度来计算。文章同时分析了一级喷嘴扩张率对返油率的影响以及直筒泵对喷嘴扩张率在结构方面的限制，提出了用凸腔泵取代直筒泵的建议，以降低返油提高抽速。     

油蒸汽流泵的返流及其对抽速和极限压力影响的探讨

三十多年来，随着蒸汽流泵，特别是油扩散泵技术的进展，国外和国内围绕蒸汽返流这个课题做了不少的试验。发表了许多研究文章，分析了蒸汽返流来源，提出了减少返流的措施。但是，现在尚没有能够从理论上对返流问题给予定量的解释。此文根据气体分子热运动的麦氏分布律，推导出了离开蒸汽射流的油蒸汽分子速率的计算式，利用角系数概念，计算了喷咀出口平面以上的泵体内壁和测试罩内壁各表面上的返流率数值，证明了油蒸汽分子对表面需要碰撞十数次才能被俘获。由这些计算，提出了蒸汽返流模型。此外，又导出了由于蒸汽返流对抽速减小量Ｓｂ的计算式，分析了蒸汽返流与极限压力的关系，最后，还提出了减少蒸汽返流的一些措施。     

涡轮分子系的结构、工作及理论

涡轮分子泵是一种机械的超高真空泵。本文阐明了其结构,并与盖德分子泵作了比较。考虑了由返扩散和漏气所造成的损失之后,把盖德分子泵的公式作了修改,然后用于涡轮分子泵方面。用此法能算出泵转速对于各种气体的压强比。然后把计算值和实验值作了比较。压强比的对数与分子量的平方根成正比。对于质量数 120的压强比为10～16。对于譬如像比较重的油蒸汽分子来说,压强比的值就非常高,甚至用最新的仪表也测不出来。另外还指出,压强比取决于进气的抽速。还指出了由此曲线来计算分子泵(连接已知抽速的前级泵)抽速的程序。如果前级泵尺寸合适,那…     

5ZK-1000型油增扩泵的研制

本文主要介绍５ＺＫ－１０００型油增扩泵是一种新型结构的蒸汽流泵。它是把油扩散泵与油增压泵两者结构巧妙地进行结合。与同口径油增压泵相比，极限真空高１个数量级，名义抽速高２０％，工作压力范围宽１个数量级，能够最大限度满足应用需要。是一种很有前途的真空泵。     

油扩散泵两种抽速测量方法的比较

本文提出了介绍油扩散泵两种抽速测量方法的比较研究。所使用的方法是试验罩法和带有辅助抽气系统的流导管法。这个辅助抽气系统是在流量低于 １０－５Ｎｍｓ－１（～０．１μｌｓ－１）时的很低压力下使用。人们发现为了得到在重叠压力范围用两种方法测量油扩散泵抽速比较结果，当规管距泵口法兰是Ｄ／２时，即得到泵本征抽速的试验罩法的同样位置，流导管法中的流导管应安排在距泵口１．２Ｄ的高度。     

滴管式流量计的流量计算及漏管选择

滴管式流量计是真空测试技术中被广泛采用的一种流量计。本文讨论了这种流量计的计算式及简化计算式。为便于实际应用,推荐了一组滴管参数,并以油扩散泵和油封式机械泵测抽速为例,介绍了这种流量计的选择方法。本文最后还给出对较大流量选用辅助容器的计算方法。     

最近油扩散泵技术的发展与实例

1、前言 近十几年来,油扩散泵在工艺上已有了显著的发展。近来,不使用液氮冷阱可获得10-9托的极限真空度,同一口径的泵抽速几乎提高了一倍;最大允许反压强及最大流量也大幅度地提高了,泵入口处工作液返油率已降低到10-3毫克/厘米2·分左右。 扩散泵性能的这些提高在很大程度上是依赖高性能的工作液(即常温下蒸汽压强在10-10托以下,在高温下不会引起热分解及氧化,在常温下具有适当粘度的工作液)的相继出现而实现的。 油扩散泵最伤脑筋的问题是工作液蒸汽的返流引起被抽系统的污染。油扩散泵所具有的许多优点都被这一缺点所掩盖了,因而出现了…     

喷嘴角度对水银扩散泵抽气性能影响的DSMC模拟研究

扩散泵由于其大抽速、连续稳态工作的优点,有望应用于未来聚变堆的偏滤器抽气系统中,以降低目前托卡马克装置中广泛采用的捕集式低温泵所带来的高氚存储量问题。由于氚相容性的限制,目前的商业油扩散泵无法直接应用于聚变堆中,水银将是理想的扩散泵工作介质。为了支持未来聚变堆偏滤器抽气系统的水银扩散泵设计,需要针对水银扩散泵开展设计优化研究。本文采用直接模拟蒙特卡洛方法,基于KT-150扩散泵结构,研究了喷嘴角度对水银扩散泵的抽气速度及水银返流率的影响。结果表明喷嘴角度为45°时能够达到最佳的抽气速度1.53m^3/s,同时返流率没有显著提升。     

从气体动力学的角度探讨扩散泵的机理──第一部分

本文研究了气体动力学的方法在多大程度上可用来解决扩散泵的问题。研究中发现气体动力学方法可大体上用来解决扩散泵问题。以气体动力学的计算为基础，讨论了扩散泵的返油和抽速问题，同时发现了在理论和实验中取得一致满意的结果。     

2ZJ—150双级机械增压泵研制总结

一、概述 机械增压泵即通常所谈的罗茨真空泵。它是一种用机械的方法来获得“中真空”的设备。是一种高速旋转机械。 机械增压系与目前应用较为广泛的油封机械真空泵,油扩散泵相比有其十分重要的特点; (1)机械增压泵在5×10-1×10-2托压强范围内,具有稳定的大抽速,可达名义抽速。然而油封机械真空泵在10-2托时,实际抽速下降的很严重,不到名义抽速1/10。而油扩散泵此刻尚不能正常工作。假设某一真空系统要求在10-2托时抽速达600升/秒。如选用H-150型滑阀泵,此时每台泵的实际抽速只有15～20升/秒,需要有 30～40台泵并联使用才行。这会造成设…     

油蒸汽流泵设计的实践与认识

本文内容有二，第一部份根据德国学者Ｒ．亚开耳的《汽流高真空抽气机的理论》的二次近似计算的比抽速的表达式，考虑到扩散面积和喷咀角度对抽气速率的影响，而建立和求解偏微分方程组，推导出扩散泵在最佳抽气速率时的喷咀出口直径和喷咀角度的近似计算公式，可以用作油扩散泵喷咀设计计算的参考。第二部份简要介绍了按动量交换原理所推得之蒸汽量及喷咀喉部面积计算公式的两种表达式和按理想气体状态方程所推得之蒸汽流泵喷射级扩压管之喉部面积计算公式以及扩压管入口直径计算公式。最后提到多级蒸汽流泵各级串联工作的变流量设计问题。     

直腔泵与凸腔泵抽速系数的对比研究

本文运用蒙特卡洛方法,通过同口径的凸腔泵和直腔泵的对比研究,确认凸腔型扩散泵由于其蒸汽射流界面增大以及泵壳的特殊形状使得泵的抽速系数比直腔型扩散泵提高。计算结果符合一般规律。     

油增压泵

一、概述 油增压泵和油扩散泵均利用油蒸汽射流来达到抽气的目的。故统称为油蒸汽射流泵。油增压泵油锅没有分馏装置,工作液在20℃时的蒸汽压为1×10-5托,所以泵的极限真空一般为1×10-4～5 × 10-4托。油扩散泵油锅设有分馏装置,工作液在20℃时的蒸汽压为1× 10-7托以至更低,所以泵的极限真空比较高,通常为1× 10-7托。由于油增压泵油锅压强比油扩散泵高数倍以至十多倍,前级又设置有一级喷射或两级喷射来提高前级工作压强,油增压泵就能在1×10-3～1× 10-2托间稳定的工作,而油扩散泵只能在1×10-6～ 5×10-4托间工作。如二者名义抽速相同,…     

何氏系数的定义、表达型式及其应用

本文介绍了1932年何增禄先生为了评价扩散泵各种喷咀结构的抽气效率,在他的论文中首先提出了"抽速系数"(Speed Factor)的定义和表达式.这个系数的提出促进了扩散泵性能有很大的提高,结构也有很大的改进.人们为了表彰他这一贡献,将这个系数定名为"何氏系数"(Ho Coefficient).后来人们以泵口直径为标准来评价泵的抽气效率,将这个系数又分别定义为:"何氏系数"为泵的实际抽速与泵体内径与顶喷咀外径之间的环形抽气面积上按分子泻流计算的理论抽速之比;而"抽速系数"则为泵的实际抽速与泵入口断面积上按分子泻流计算的理论抽速之比.这两个系数之间有一定的换算关系.德国学者Jaeckel(亚开尔)和Nller(缪勒)分别又给何氏系数提出了新的表达型式,便于计算.使何氏系数更加完善,在一些高真空泵的设计和改进上得到了广泛地应用.     

油蒸汽流泵临界前级压力的定义的修改建议

油蒸汽流泵临界前级压力的定义的修改建议夏正勋（兰州真龙真空设备公司）按照气体动力学理论，文［１］导出了油蒸汽流泵（油扩散泵，油扩散喷射泵）扩压器喉部蒸汽射流的临界压力的计算公式式中Ｐ０——油锅中油蒸汽的压力，ＰａＫ——油蒸汽的绝热指数ｄ２——喷射喷咀...     

扩散泵返油率在泵口平面的分布

扩散泵的返油限制了它的使用范围。用挡油障板阻挡油分子的同时，又将减小泵的抽速，这是一个矛盾。本文给出一种测量扩散泵返油率在泵口平面分布的方法。对返油率高的部分加以有效的阻挡，而低的部分留作抽气通导，这对设计低返油、大通导的挡油障板无疑是一种启迪。