涡轮分子泵叶列抽气性能的计算方法改进

涡轮分子泵广泛应用于清洁高真空的获得。本文采用实验粒子蒙特卡洛算法,使用COMSOL对二维模型进行计算,更新了单级叶列抽气性能参数数据库,并在此基础上提出了计算涡轮叶列传输几率的新方法——面积加权法,同时根据改进算法编写计算程序。面积加权法更加接近于涡轮叶列的工况,使用此方法提高了计算准确度,为涡轮分子泵组合叶列的计算提供了可靠的支撑,为涡轮分子泵设计与性能评估提供了方法与依据。     

涡轮分子泵抽气性能计算的误差分析

采用数据回归方法,建立了不同叶片倾角、节弦比条件下单级涡轮叶片正反向传输几率与速度比的数学关系式,通过计算机编程可直接获得单级涡轮叶片的正反向传输几率,进而求出涡轮叶片的抽气性能,提高了计算效率。分别采用涡轮叶片几何中值参数计算方法、沿涡轮叶片齿长逐段积分方法,对单级涡轮叶片和涡轮分子泵的抽气性能进行了计算,并与实验结果进行了对比。发现:采用涡轮叶片几何中值参数计算涡轮叶片抽气性能存在误差,对涡轮分子泵抽气性能的计算值偏高,其计算误差远大于分段积分法的计算误差,后者更适用于对分子泵抽气性能的设计计算。     

几率矩阵法计算涡轮分子泵叶列传输几率

本文介绍了用几率矩阵法计算涡轮分子泵叶列传输几率，并对现在的几种计算方法作了相互比较，发现几率矩阵法具有计算速度快，模型简单，且能处理几何形状复杂而其他方法难以解决的问题。     

涡轮分子泵组合叶列几何参数优化设计方法的研究

本文在分析了组合叶列内在抽气机理的基础上，以涡轮叶片的基本几何参数：叶片倾角，节弦比为设计变量，以气体连续性方程和最大抽速为约束条件，把压缩比做为目标函数，给出求压缩比极大值的计算方法，本文对涡轮分子泵提高抽气性能，改进结构具有实际意义。     

短叶片涡轮分子泵—一种复合分子泵

本文分析了涡轮分子泵和拖动分子泵抽气机理的不同物理图象，并论证了短叶片涡轮分子泵的抽气作用是这二种分子泵抽气机理同时作用的结果，从而，这种泵具有涡轮分子泵和拖动分子泵的共同优点。     

间隙对涡轮分子泵性能的影响

本文分析了涡轮分子泵内动叶片和定片间空隙所产生的影响，讨论了一个基于级间反流传导的简单模型。作者把单级的分析结果结合起来，用来评定多级泵的性能。计算结果表明间隙尺寸对抽速影响很小，而对压缩比的影响却是惊人的，尤其是对于高分子量的气体。最后，本文对不同间隙计算出来的压缩比和抽速与实验结果进行了比较。     

F-3500型涡轮分子泵设计计算及性能测试

七十年代以来，国内各真空应用领域和科研部门对涡轮分子泵的发展极为重视。一些学者和专家为 涡轮分子泵的研究、设计制造做出许多贡献并积累了大量宝贵经验，目前已趋于完善阶段。中、小型涡 轮分子泵的产量逐年增加，泵的主要性能指标接近国外水平。在Ｆ－２００、Ｆ－６００、Ｆ－１５００型泵相继研制成 功的基础上．为补全涡轮分子泵产品系列．增加大规格品种，进一步满足各使用部门急需，我所自行设计、 制造Ｆ－３５００型涡轮分子泵，于１９８６年９月通过部级鉴定。鉴定结论指出：Ｆ－３５００型涡轮分子泵的 极限压强、抽速和压缩比三项主要性能指标均达到原设计技术要求，几项参考指标也不低于国外同类型 产品水平。     

变截面矩形槽牵引分子泵二维抽气理论的研究

本文对牵引分子泵抽气机理进行了深入分析，考虑了通道返流和工作间隙泄漏对泵抽气性能的影响。采用有限差分法对通道内气体分子宏观运动速度分布进行了计算，提 出了牵引分子泵二维抽气理论。     

矩形截面槽牵引分子泵分子流态下抽气特性的研究

本文对常见的矩形槽牵引泵在分子流态下的通道抽气机理进行了分析，建立了计算牵引泵抽气特性的数学模型，给出了等槽宽变槽深矩形牵引通道抽气特性的计算方法，对改进分子泵的设计具有实际意义。     

涡轮分子泵入口结构改进的计算研究

针对涡轮分子泵的入口管道束流效应和涡轮端盖反射效应对传输几率的不利影响、以及大口径涡轮分子泵与小型仪器相连接的难题, 本文提出分子泵入口结构的改进方案:将涡轮转子的平板端盖改成锥形反射屏结构, 把过渡连接件做成圆弧过渡段结构。文中根据实际结构参数, 建立了不同结构类型的计算模型, 采用试验粒子蒙特卡洛方法, 基于自由分子流态基本假设, 利用Molflow+软件, 计算了各个结构模型的传输几率。计算结果表明:当倾角α的取值范围在60°~70°、圆锥底角β的取值范围在25°~45°之间时, 理论上可将涡轮分子泵的抽气速率提升5%左右。     

混合分段算法计算涡轮分子泵的压缩比

为了进一步完善分子泵在整个流态区域内抽气性能的计算,本文分别对主要用于描述连续流体运动问题的连续流态方程法和主要用于描述分子流态问题的特征系数法进行了评价,两种方法在计算涡轮分子泵压缩比时有各自的适用范围。为了提高涡轮分子泵在过渡流态下压缩比的计算精度,本文在比较两种方法的计算精度和适用范围的基础上提出了混合分段算法。通过与实验值的对比,发现通过混合分段算法得到的最大压缩比与实验值的最大误差为10.5%,相对于连续流态方程法和特征系数法分别减小了34.0%和44.7%,证实了混合分段算法的适用性。该方法可以分析整个流态区域内涡轮分子泵的抽气性能,为分子泵压缩比的全流域计算提供参考。     

间隙对涡轮分子泵抽气特性影响的蒙特卡罗模拟

本文建立了包括间隙泄漏在内的涡轮叶片三维分子动力学抽气模型．运用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法计算单叶列的抽气性能，研究了涡轮分子泵中运动叶列顶端与泵壁间的间隙泄漏效果．计算结果展示出间隙相对叶列长度的大小（间隙比）对压缩比有很大影响，尤其是在高的叶列运动速度和重分子量气体下抽气．间隙效果对抽速影响较小．     

分子泵中螺旋通道在过渡流和滑流态抽气特性的研究

螺旋通道过渡流和滑流状态下抽气特性的理论是分子泵研究的最重要的课题之一。在这篇文章中，介绍了一种螺旋槽移动的计算抽气特性的理论模型。根据这一模型，可以模拟分子泵在过渡流和滑流工作条件下的抽气性能。这一理论模型是ＭＤＰ设计的基础和抽气特性优化的必要条件。     

筒式牵引分子泵离心变形理论分析计算及其简化算法

本文分析了转子离心变形量计算在牵引分子泵设计中的重要性，给出了有限单元计算和经典力学计算两种方法，证明了两种计算方法的等效性，对指导牵引分子泵设计具有重要意义。     

涡轮分子泵入口结构改进的计算研究北大核心CSCD

针对涡轮分子泵的入口管道束流效应和涡轮端盖反射效应对传输几率的不利影响、以及大口径涡轮分子泵与小型仪器相连接的难题,本文提出分子泵入口结构的改进方案:将涡轮转子的平板端盖改成锥形反射屏结构,把过渡连接件做成圆弧过渡段结构。文中根据实际结构参数,建立了不同结构类型的计算模型,采用试验粒子蒙特卡洛方法,基于自由分子流态基本假设,利用Molflow+软件,计算了各个结构模型的传输几率。计算结果表明:当倾角α的取值范围在60°～70°、圆锥底角β的取值范围在25°～45°之间时,理论上可将涡轮分子泵的抽气速率提升5%左右。     

涡轮分子泵叶列传输几率的计算──积分方程法

本文介绍了积分方程法计算涡轮分子泵叶列传输几率的数学模型和计算机程序框图，并用自编的电算程序对叶片角α＝１０°～４５°，节弦比Ｓ０＝０．５～１．８，速度比Ｃ＝－１．０～１．０范围内的各种不同参数的叶列传输几率Ｍ１２和Ｍ２１进行了计算，其值见附表１～１４，从而为涡轮分子泵进行定量的理论分析和理论计算提供了必须的手段．     

混合分段算法计算涡轮分子泵的压缩比北大核心CSCD

为了进一步完善分子泵在整个流态区域内抽气性能的计算,本文分别对主要用于描述连续流体运动问题的连续流态方程法和主要用于描述分子流态问题的特征系数法进行了评价,两种方法在计算涡轮分子泵压缩比时有各自的适用范围。为了提高涡轮分子泵在过渡流态下压缩比的计算精度,本文在比较两种方法的计算精度和适用范围的基础上提出了混合分段算法。通过与实验值的对比,发现通过混合分段算法得到的最大压缩比与实验值的最大误差为10.5%,相对于连续流态方程法和特征系数法分别减小了34.0%和44.7%,证实了混合分段算法的适用性。该方法可以分析整个流态区域内涡轮分子泵的抽气性能,为分子泵压缩比的全流域计算提供参考。     

现代涡轮分子泵的进展

本文叙述了涡轮分子泵近期迅速发展的原因,涡轮分子泵采用的轴承型式的演变过程,宽域型复合分子泵的开发与磁悬浮轴承在涡轮分子泵上的应用。