涡轮分子泵入口接管束流效应的蒙特卡洛计算

在入口管路束流效应和涡轮端盖反射作用的双重因素影响下,以纯分子流态经泵前入口管道流向涡轮分子泵环形一级动叶列抽气面处的气体分子,其入射密度是不均匀分布的。本文基于自由分子流态基本假设,建立入口直圆管道计算模型,采用试验粒子蒙特卡洛方法,利用Molflow+软件,模拟被抽气体分子经泵入口到涡轮叶列抽气面的飞行过程及行为;数值计算得到气体分子到达涡轮转子一级动叶列入射平面的密度分布和气体通过入口管道的传输几率,并分别经回归分析拟合给出二者的计算公式,可为涡轮分子泵抽气性能的后续研究提供更精确的理论数据;算例证明,以此分布计算分子泵一级动叶列的正向传输几率,比采用均匀分布假设的积分中值法的计算结果偏小。     

真空管路中后续管道的传输几率

由于集束效应的影响，真空管路中后续管道与入口连接大容积的管道的入口条件不相同，因而其传输几率的计算用现有的近似计算公式将会导致较大的误差。本文计论了集束效应对后续管道的影响结果，以现有的计算公式为基础，导出了后续管道传输几率的较为精确的近似计算公式。     

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。     

复合分子泵抽气特性算法改进与结构优化

采用蒙特卡洛方法计算单级涡轮叶列传输几率,引入气体分子与固体壁面反射适应系数模型,评估不同反射条件对单级涡轮叶列抽气特性的影响。采用积分中值法计算涡轮叶列传输几率,提高涡轮级抽气特性的计算精度。采用分段流态判别法计算牵引通道的抽速和压缩比,减少牵引级抽气特性的计算误差。提出涡轮级与牵引级之间的三种过渡结构,实现复合分子泵抽气特性的级间匹配,提高复合分子泵的性能。提出牵引级阻挡结构和分段式结构,有效减少牵引转子与定子间的间隙泄漏,提高复合分子泵的整体性能。通过算法改进,提高了涡轮分子泵抽气特性的计算精度;通过结构优化,提高复合分子泵抽气性能,为高性能复合分子泵开发奠定了基础。     

溅射离子泵对N2和CO抽速的理论计算

根据潘宁放电机理，导出溅射离子泵抽速的理论公式。讨论了抽速对各种放电参数的依赖关系。计算了离子泵对Ｎ２和ＣＯ的抽速。计算结果和实验测试以及经验公式的结果有较好的符合。     

束流效应对圆管分子流导几率的影响

用解积分方程方法计算了等直径圆管串联时束流效应对分子流导几率的影响。在两管串联情况下,若进行束流效应修正后再用奥脱莱(Oatley)公式,结果误差可减小到<1%。文中推得更精确的考虑束流效应的串联公式。应用此公式,误差进一步减小到<0.15%。     

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。     

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。     

通过圆形管道的分子流流导几率的计算

导出一个简单的流导几率公式,与克劳辛的计算结果有大致相同的误差;扩大了克劳辛方程的使用范围,研究具有吸附内表面的管道的流导几率问题,并导出了具体公式。在管长与半径之比值大于1时,公式的误差小于1％。     

关于计算传输几率α的一些问题

流导法广泛用于真空系统的设计和分析以及计算分子流通过真空元件的流导。流导法是基于与电路类比的基础上发展起来的。不幸的是,却带来了某些混乱和误解。这是因为分子流与电流本质不同,因此由流导法得到的某些公式,例如流导的串联公式、短管公式以及肘管公式等,都存在一定问题。自从奥特莱(Oatley)创造性地把何氏系数的概念用于计算短管流导以来,引起了有关流导法的动摇,对于流导法的某些基本结论和解释逐步予以纠正。在分子流领域,传输几率法比流导法更本质、更基本,某些复杂形状的真空元件应用流导法无法计算,却可以应用传     

涡轮分子泵三维叶列抽气性能简化计算的几率矩阵法

为了进一步提高泵的性能，现代涡轮分子泵的叶列形状越来越复杂，因此现有的一些计算方法使用时有一定的困难。然而，Ｙ·Ｗｕ［１］［２］提出的几率矩阵法能有效地解决各种复杂形状的叶列性能计算问题，但计算的工作量比较大，尤其是将二维模型改为三维的模型时，这个问题就更为突出。为此，我们利用简化的几率矩阵法，解决了三维模型的计算问题，节省了计算时间，理论计算与实验结果基本上一致［３］。     

关于涡轮分子泵组合叶列传输几率计算公式的修正

本文对原涡轮分子泵组合叶列传输几率计算公式提出修正,新的计算公式可以同时适用于目前泵中叶片长度分段缩短的情况。     

涡轮分子泵叶片的微分电路模型以及组合叶轮压缩比的计算

本文利用涡轮分子泵叶片的微分电路模型,导出了涡轮分子泵压缩比与泄漏间隙、叶轮间距之间的简明关系,并提出了压缩比综合修正的方法。计算结果与实测值合得很好,并表明压缩比与叶轮间距之间的关系并不象分子拖动理论预期的那样密切。     

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。     

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．     

非对称阿基米德螺纹的精密测量

本文导出非对称阿基米德螺纹精密跨线测量和精确公式，并给出了三种实用计算公式。其中：计算Ｍ值的公式和计算一侧最佳量针的公式较已有的公式更为简洁。文章还提出了由Ｍ值计算中径值时，用对称螺纹的公式求解的公式。     

复式膨胀节在计及介质压强作用下的横向端力

根据复式膨胀节在实际管线结构中承受内压和吸收横向位移时的工作原理，建立了考虑介质压强作用情况下膨胀节的端力计算模型，并导出了横向端力计算公式。本文导出公式的计算特例，既推证了文献［１］给出的端力计算公式（忽视介质压强的影响），又与复式拉杆膨胀节在不同介质压强作用下的实物实验测试结果￣［２］有着良好的一致性。     

透平式分子真空泵工作轮的抽气速率及压缩比

本文研究了透平式分子真空泵工作轮特性的理论计算。导出了具有铣槽的和叶片的工作轮的最大抽气速率及其所能建立的压缩比的计算公式。并对理论特性和实验做了比较。 透平式分子真空泵在各种真空技术部门得到很大的推广。它不同于其他型式的高真空泵,在运转上既安全又可靠,不必专设捕集器几乎就能防止碳氢化合物对被抽容器的沾污。但是,对于透平式分子真空泵的理论和计算方法的研究还是不够的。 本文给出的密封式结构的透平式分子真空泵工作轮的抽气速率和压缩比的计算公式是以如下假定为前提导出的。 1、所有气体分子的热运动速度认为是相…     

基于原子能级的多电子多原子分子的能量表达式

基于约化密度矩阵理论，导出以与标度核电荷相应的二电子原子的能级为参数的多电子多原子分子的能量表达式，提出电子对平均几率函数表达式，以双原子分子的计算为例，证明了这方法的有效，可靠与简便。