Определение параметров и рабочих характеристик вакуумной установки для очистки поверхности лопаток потоком ионов, создаваемых плазменно-ионным ускорителем, страница 7

Назначим конструктивно длины , , , . Определим режим течения газа по трубопроводу по рабочему давлению вакуумного насоса  и диаметру входного патрубка насоса dвх=6,3 см.

Отношение длины свободного пробега молекул газа к диаметру входного патрубка насоса .

Данное отношение 1,5>>0,005, что соответствует молекулярно-вязкостному режиму течения газа.

Для молекулярно-вязкостного режима течения диаметр трубопровода находим из уравнения:

(4.95)

где Рср=0,05 торр.

Решая уравнение относительно d, получаем  см. Учитывая, что диаметр входного патрубка насоса = 6,3 см больше найденного диаметра, конструктивно принимается,  см, тогда проводимость при входе в насос равна бесконечности. Определим проводимость на 8-ом, 6-ом, 4-ом, 2-ом участках с поправкой на диаметр трубопровода:

(4.96)

(4.97)

(4.98)

(4.99)

Для последовательно соединенных элементов общая проводимость определяется как:

(4.100)

Проверим полученное значение

(4.101)

Т.к. , следовательно, расчет выполнен правильно.

Рассчитаем распределение давления по длине трубопровода. Давление в первом сечении

(4.102)

Предельное давление форвакуумного вакуумного насоса Эффективная быстрота откачки:

(4.103)

(4.104)

Давление в конце первого участка равно давлению в начале второго .

Определим давление в конце второго участка

(4.105)

Проводимость трубопровода от клапана до ФН:

(4.106)

Эффективная быстрота откачки:

(4.107)

(4.108)

Тогда

(4.109)

Давление в конце второго участка равно давлению в начале третьего .

Давление в конце третьего участка

(4.110)

(4.111)

(4.112)

(4.113)

(4.114)

(4.115)

Давление в конце третьего участка равно давлению в начале четвертого .

Определим давление в конце четвертого участка:

(4.116)

(4.117)

(4.118)

(4.119)

(4.120)

(4.121)

Давление в конце четвертого участка равно давлению в начале пятого .

Определим давление в конце пятого участка:

(4.122)

(4.123)

(4.124)

(4.125)

(4.126)

(4.127)

Давление в конце пятого участка равно давлению в начале шестого .

Определим давление в конце шестого участка:

(4.128)

(4.129)

(4.130)

(4.131)

(4.132)

(4.133)

Давление в конце шестого участка равно давлению в начале седьмого .

Определим давление в конце седьмого участка:

(4.134)

(4.135)

(4.136)

(4.137)

(4.138)

(4.139)

Давление в конце седьмого участка равно давлению в начале восьмого .

Давления на восьмом и девятом участке равны.

Таблица 4.3 – Распределение давления по длине трубопровода на третьем участке вакуумной системы