Определение параметров и рабочих характеристик вакуумной установки для очистки поверхности лопаток потоком ионов, создаваемых плазменно-ионным ускорителем, страница 5

График распределения давлений по длине трубопровода на 1-м участке представлен на рисунке 4.2.

 

Рисунок 4.2 – График распределения давлений по длине трубопровода

4.2. Расчет второго участка вакуумной системы

Участок вакуумной системы между форвакуумным насосом и откачиваемым объектом (второй участок).

Схема участка изображена на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 – Схема второго участка вакуумной системы (от вакуумной камеры до форвакуумного насоса)

Общая проводимость участка вакуумной системы от форвакуумного насоса ВН-1МГ до вакуумной камеры:

	(4.32)
л/с	(4.33)

Выберем предварительное соотношение между проводимостями участков , ; . Назначим конструктивно длины , , , . Определим режим течения газа по трубопроводу по рабочему давлению вакуумного насоса торр и диаметру входного патрубка насоса d_вх=6,3 см.

Длина свободного пробега молекул газа при температуре Т=293 К определяется как , .

Данное отношение больше 1,5, что соответствует молекулярному режиму течения газа.

Для молекулярного режима течения определяется диаметр трубопровода следующей зависимостью:

	(4.34)
	(4.35)
	(4.36)
	(4.37)

Конструктивно, исходя из рекомендуемого форвакуумного насоса, принимается d₂=d₄=d₆=8.5, а d₈=d_вх=6,3см, тогда проводимость при входе в насос равна бесконечности.

Определяем проводимость на 2-м, 4-ом, 6-ом и на 8-ом участках из решения уравнения с поправкой на диаметр трубопровода:

	(4.38)
	(4.39)
	(4.40)
	(4.41)

Проводимость на выходе из камеры определяется следующим выражением:

                                                        (4.42)

                                         (4.43)

Проводимость клапанов ,  [1], проводимость ловушки .

Для последовательно соединенных элементов общая проводимость определяется как:

       (4.44)

Откуда

                                  (4.45)

Проверим полученное значение

                               (4.46)

Т.к. , то расчет выполнен правильно.

Рассчитаем распределение давления по длине трубопровода.

Давление в откачиваемом объекте

.                                               (4.47)

Предельное давление вакуумного насоса =1,5·10^-2 торр.

Эффективная быстрота откачки:

                               (4.48)

                          (4.49)

Давление в конце первого участка

	(4.50)
	(4.51)

Проводимость трубопровода вначале первого участка определяется уравнением:

	(4.52)
	(4.53)
	(4.54)
	(4.55)

Тогда

(4.56)

Давление в конце первого участка равно давлению в начале второго . Определим давление в конце второго участка

(4.57)

Проводимость трубопровода от клапана до ВК:

	(4.58)
	(4.59)
	(4.60)
Эффективная быстрота откачки:
	(4.61)

Тогда:

(4.62)

Давление в конце второго участка равно давлению в начале третьего . Давление в конце третьего участка:

	(4.63)
Проводимость трубопровода до ФН:
	(4.64)
	(4.65)
	(4.66)
Эффективная быстрота откачки:
	(4.67)

Тогда:

(4.68)

Давление в конце третьего участка равно давлению в начале четвертого . Определим давление в конце четвертого участка:

(4.69)

Проводимость трубопровода от ловушки до ФН: