双螺杆真空泵齿顶圆周间隙泄漏模拟计算

在研究螺杆泵各项间隙构成原理的基础上,通过CFX软件对同一级齿顶圆周间隙模型进行模拟计算,分析了流体温度、间隙高度、泄露通道宽度对泄漏量的影响。研究结果表明:流体温度对通过泄漏通道的质量流量影响显著,且排气级气体温度不宜过低;螺杆泵稳定运行时的最大齿顶圆周间隙高度应有一定的限制;在相同条件下泄漏量随泄露通道宽度增加而减小。计算结果对双螺杆真空泵腔内间隙的设计计算和优化提供了模拟计算方法和理论基础,对提高双螺杆真空泵的抽气性能有着积极的意义。     

螺杆真空泵内气体热力过程的解析计算与实验研究

本文提出了一个描述螺杆真空泵内气体级间返流泄漏量沿程分布的简化模型,基于此模型对螺杆真空泵内的气体热力过程进行深度分析,解析计算了抽气过程的吸气、压缩、输运、反冲和排气各阶段气体热力学参数随时间的变化关系。同时,组建了专门的实验测试台,并制作了采用三段式螺杆转子、泵腔侧壁带有5个压力测试孔的专用测试样泵;通过实际测试极限真空状态下的螺杆泵内沿程气体压力,间接验证了返流泄漏模型和热力学计算的正确性。     

双螺杆真空泵封闭容积间压力和泄漏特性研究

研究了双螺杆泵转子封闭容积间泄漏过程,推导出双螺杆泵在达到极限真空时平均泄漏量、内部平均压力的计算方程。计算结果表明:螺杆上不同封闭容积之间的泄漏量和压力相差很大。随着转子周边各间隙的减小,吸气端的泄漏量和压力迅速减小,排气端则相对平缓;螺杆各封闭容积间,通过圆周间隙的泄漏量与通过径向间隙、齿侧间隙泄漏量之和的差值随着转子各间隙的减小而减小。当转子间间隙小于一定值时,通过径向间隙和齿侧间隙的泄漏量会大于通过圆周间隙的泄漏量。     

螺杆真空泵返流特性的研究

以单头等螺距内凹转子双螺杆真空泵为研究对象,对螺杆真空泵工作时转子与泵腔、转子与转子之间气体的流动状态进行研究,将周向返流简化为两平面平板之间库埃特流动与泊肃叶流动,径向和齿侧返流简化为薄壁孔流动,建立了螺杆真空泵转子周向、径向和齿侧返流量计算的理论数学模型。计算分析了不同间隙值以及螺杆转子参数对螺杆真空泵返流量的影响,得到螺杆真空泵返流量随着螺杆渐开线基圆半径、大径、小径、和导程变化的规律。研究结果表明:周向间隙的增加使得返流量显著增加;在理论抽速给定的条件下,小径大径比为0.63时,返流量最小。     

YZ-300型余摆线真空泵齿侧间隙C_n的确定

余摆线真空泵泵腔与转子型线的形成,是由固定在泵体上的小齿轮和转子上的内齿围相互无侧隙啮合而成。实际上,泵在运转工作时,考虑温升和齿侧间隙间的润滑,内齿圈和小齿轮齿面间必须留有一定的齿侧间隙。此侧隙由图1不难看出,会影响转子与泵腔型线间的相互啮合,即影响两者运转时彼此正确的相对位置。 泵在运转后,一转子相对于泵腔在一周360°范围内停止在任何位置均有可能,图示为任一位置,泵再次起动在Cn这一瞬间,内齿圈并非与个齿轮利用齿面啮合转动,而是围绕其本身中心O2转动一角度β,此时与内齿圈配装在一起的转子上一点A'亦同时围绕O2…     

螺杆真空泵转子-泵腔系统热变形分析

以等螺距螺杆真空泵为研究对象,对工作状态下泵腔内各点间隙变化进行研究。建立了工作状态下主动、从动转子和泵腔温度场有限元模型,通过分析得到转子-泵腔系统的温度场和热变形分布情况,并绘制了工作状态下泵腔内各点间隙变化的曲线图。研究结果表明:转子轴向存在较大温差,泵腔相对于转子温度较低。工作状态下泵腔内各处间隙存在较大差异。进气端间隙较大,各点间隙在0.23~0.3mm之间;排气端间隙较小,各点间隙在0.11至0.15mm之间。     

余摆线真空泵压缩比与力分析及摆动式密封条

一、序言 在余摆线真空泵与罗茨泵型线分析一文中(真空3期,1978),笔者推导了转子在水平位置上的泵腔极大面积公式。转子在任意位置上的泵腔面积公式,直到1977年才推导出来。有了这个公式,就可以求得转子在任意位置上的压缩比。从而求得泵腔内压强、算出腔内气体对转子施加的总外力。这使余摆线真空泵的力分析可以准确的进行。 这部分材料包括余摆线真空泵的压缩比计算与力分析。并将固定式密封条改为摆动式密封条。这使余摆线真空泵能直接采用理论型线。减少制造上的麻烦。已于1978年,在东工75真空班毕业设计中试用过。 今刊出。供同志们参…     

干式罗茨真空泵吸气级内流动的瞬态模拟

基于动网格方法建立了干式真空泵罗茨型吸气级的三维瞬态数值计算模型。模拟结果与抽速曲线对比,入口压力为1000 Pa时误差为11.5%,100 Pa时误差为34.2%,表明计算流体力学(CFD)方法不适用于入口压力较低及极限真空时真空泵内的流动研究,但在入口压力较高时具有较好的数值精度。由于干式真空泵的主要设计问题多集中于入口压力较高,负荷较大的运行工况,应用CFD方法研究干式真空泵的流动特性具有实用价值。文中计算了真空泵的性能参数,分析了泵腔内的流动现象和流场的主要特征。     

双螺杆真空泵腔内间隙的模拟计算

采用有限元热-力直接耦合的方法,通过加载第一、三类热边界条件以及力、位移边界条件对转子进行数值模拟,得出了两转子温度场分布和变形情况。结果表明,转子径向变形在各级之间是不同的。因此本文对泵腔内间隙做出了详尽的要求,并进行了计算。计算结果为双螺杆真空泵腔内间隙的确定提供了理论依据。     

一种等齿顶宽的螺杆真空泵单头变螺距转子型线

一种适用于无油螺杆真空泵的单头变螺距螺杆转子新型线,其端面型线依次由齿根圆、摆线、齿顶圆和渐开线线顺序相接组成;该型线的主要特征是:当端面型线沿轴向作变螺距螺旋展开过程中,转子螺旋导程由排气端向吸气端逐渐增大,同时其渐开线的发生圆半径则逐渐变小,使转子齿形面的齿顶宽可以保持不变,因此能够增大吸气端的吸气容积,降低排气端的气体返流泄漏,从而提高泵的抽速和极限真空度.文章中给出了端面型线的极坐标方程、轴向展开方程和渐开线发生圆半径的计算方程,可供设计人员参考借鉴。     

双螺杆真空泵新型椭圆弧修正正弦螺旋线螺杆转子设计与模拟北大核心CSCD

螺杆转子的几何性能直接决定双螺杆真空泵的工作性能。针对现有的螺杆转子存在空间接触线长,泄漏三角形面积大的问题,建立正弦螺旋线和椭圆弧及其共轭曲线的啮合模型,设计了一种新型正弦螺旋线-椭圆弧转子,并推导了其型线方程;通过对螺杆转子几何特性的分析和工作过程的数值模拟,比较了传统螺杆转子和新型转子的不同。结果表明:所提出的新型转子接触线长度缩短了2.54%,泄漏三角形面积减小了27.77%,且齿顶泄漏深度明显小于现有转子,具有更好的密封性能,显著提高了双螺杆真空泵的工作性能,对于改善双螺杆真空泵泄漏具有重要的理论意义和实际工程价值。     

RH用机械真空泵抽气过程影响因素研究

全干式机械真空泵正以其出色的节能环保效果越来越多的在冶金行业炼钢厂真空精炼工艺中得到应用。本文正是利用自主研发的与真空循环脱气工艺 (RH) 真空精炼过程相结合的RH用机械真空泵抽气过程计算机仿真程序, 研究了4级串联式全干式机械真空泵方案中, 真空主阀前后设备及管道容积、各级真空泵泵间管道容积、各级真空泵 (罗茨泵和螺杆泵) 的不同抽气能力、系统漏气量等因素对RH机械真空泵抽气过程的影响, 为不同RH吨位或RH真空精炼工艺条件下, 机械真空泵系统的设计和研究打下坚实的基础。     

以场景为设计输入的螺杆干式真空-压缩系统研究

螺杆干式真空泵在一个泵腔内实现多级压缩，并且不使用液体密封，是“双碳”目标下气体输运的优秀装备。本文分析了螺杆干式真空泵设计原理，研究了使用场景下螺杆真空泵的特点和使用要求，指出了化学工程真空系统的特殊性。提出了基于场景的模块系统集成、螺杆泵密封结构、内冷结构和智能控制等。讨论了智能化过程中需要解决的数据库建立问题和控制模式优化措施。建议在理论设计基础上，以场景需求为设计原则，实现工程应用安全高效。     

三叶转子罗茨真空泵内气体过程的热力学计算

本文以三叶转子罗茨泵为研究对象,从其基本结构和工作原理出发,对泵内被抽气体的输运过程进行热力学分析。对被抽气体在泵内经历的过程作时序分析,将其分解为吸气、输运、反冲、排气四个阶段,详细讨论各个阶段的特点和机理。应用热力学基本原理,建模计算气体返流量,对吸气、输运、排气进行定量分析,得到被抽气体的压强、容积、总质量、总内能等热力学参数随时间变化的计算公式;探究排气功率与进出口压力之间的关系。     

特殊类型的罗茨真空泵

本文简略地介绍了近几年来我所设计和研制的三种特殊类型的罗茨真空泵，即１５０Ｌ／ｓ双级罗茨真空泵、３００ Ｌ／ｓ真空电机罗茨泵、 ６００Ｌ／ｓ屏蔽电机罗洪泵这三种泵。相应地解决了目前生产的普通罗茨泵很难解决的问题。１５０ Ｌ／ｓ双级罗茨泵的研制成功，就解决了普通罗茨泵不能在高压强下运转的问题，它不但可以在高压强下运转，而且可以从大气下启动。３００Ｌ／ｓ真空电机罗茨泵能很好的解决动密封泄漏问题，泵低压运行又提供了安全可靠的条件。６００Ｌ／ｓ屏蔽电机罗茨泵同样很好的解决了动密封泄漏问题，又可在常压下运行，给用户带来一些方便条件。这三种泵的性能又都优于普通的罗茨泵，笔者认为这三种泵今后会更有发展前途的。     

滤油机涡旋真空泵泄漏损耗及密封研究

在真空滤油机研发过程中,对其真空获得设备前置涡旋真空泵的研究是一个重要的方面。涡旋真空泵在运行过程中,动、静涡旋盘之间间隙的存在导致了气体泄漏损耗,该因素会影响涡旋真空泵的极限真空度及其工作性能。分析了涡旋真空泵的径向泄漏及切向泄漏,计算了泄漏消耗的功率,说明了密封条原理和特点,提出了径向间隙和轴向间隙的密封措施,对提高涡旋真空泵抽速、改善其机构性能方面具有重要理论意义和工程实用价值,涡旋真空泵将在油处理行业得到进一步推广应用。     

超高真空的获得—泵与抽气系统

在“超高真空”历史发展的几十年间,技术和用户需求两方面都发生了许多变化。甚至超高真空的含义也有些演变。问题的焦点是：从如何获得只有泵壁出气气体负载的最低压强的静态真空转向如何获得生产过程气体低污染和高纯度的动态真空。现在,想用一种全能的泵来实现这一设想是不实际的,因为不同的真空抽气技术有着更明显的应用范围。这种情况对传统的超高真空泵－离子吸气砂来说是一样的。在大多数情况下,在设计系统时离子吸气泵是     

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。     

基于蒙特卡洛法溅射离子泵泵腔结构研究

采用蒙特卡洛方法对溅射离子泵腔抽气通道内的气体流动规律进行数值模拟。建立了不同溅射离子泵结构的几何模型, 计算了气体分子在不同泵腔结构中进出比例, 分析了腔结构对反流量的影响, 得到了抽气组件在不同泵腔结构中的抽气效率, 探讨各种类型腔结构的抽气特点;最后计算了舱体高度对抽气性能的影响。结果表明:在相同条件下, I型泵腔结构抽气性能最好, T型泵腔结构次之, 双侧型泵腔结构抽气性能最差。     

涡轮分子泵的压缩比和泄漏

涡轮分子泵中存在着通过分子泵各级的泄漏现象，影响了分子泵实际的压缩比。如果在计算压缩比时不考虑这个影响，那么实际测得的压缩比大多远小于计算所得。对于从高压强级到低压强级的泄漏所产生的影响，本文作了一个理论估算。提出了一个简单模型亚计算泄漏引起的压缩比的降低。