粘滯流時(shí)流導(dǎo)的計(jì)算方法

2008-10-08 admin 真空技術(shù)網(wǎng)整理

   在真空系統(tǒng)中,連接管道通常采用的是圓截面管道,被抽氣體又多為室溫下的空氣,因此這里只簡(jiǎn)要介紹粘滯流時(shí)圓孔和圓截面管道對(duì)室溫空氣的流導(dǎo)計(jì)算。

    ①薄壁孔

    粘滯流時(shí)氣體流經(jīng)薄壁孔,如圖4所示,當(dāng)P1>P2時(shí),氣體從I空間流向II空間。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):當(dāng)P1不變時(shí),隨P2下降,通過(guò)孔口的流速和流量都增加,但當(dāng)P2下降到某一值時(shí),它們都不再隨P2下降而增加。

粘滯流時(shí)氣體流經(jīng)薄壁孔

圖4:粘滯流時(shí)氣體流經(jīng)薄壁孔

    對(duì)于室溫空氣,面積為Am2的薄壁孔的流導(dǎo)為式(9)。

    對(duì)于室溫空氣,圓形薄壁孔的流導(dǎo)為式(10)。

    ②不考慮管口影響時(shí),圓管的流導(dǎo)

    通常,氣體從一個(gè)大容積進(jìn)入管道的入口孔時(shí),孔口對(duì)氣流存在影響,但當(dāng)管道的長(zhǎng)度比較長(zhǎng),管口對(duì)氣流的影響則可以忽略,即可以不考慮管口對(duì)氣流的影響。在工程計(jì)算中,通常把管道的軸線長(zhǎng)度L與管道直徑D的比值L/D≥20的管道視為“長(zhǎng)管”,其實(shí)質(zhì)是可以不考慮管口的影響進(jìn)行計(jì)算。設(shè)圓管的軸線長(zhǎng)度為L(zhǎng)m,直徑為Dm,則其粘滯流條件下對(duì)于室溫空氣的流導(dǎo)為式(11)。

 

    ③考慮管口影響時(shí),圓管的流導(dǎo)

    在粘滯流條件下,氣流從大容積進(jìn)入管口,在管口處受到影響,這種影響破壞了粘滯流的應(yīng)有秩序,使管道的流導(dǎo)減小,這種影響常稱為管口效應(yīng)。當(dāng)管道的長(zhǎng)度不太長(zhǎng)時(shí),管口效應(yīng)的影響在進(jìn)行計(jì)算中不能忽略。在工程計(jì)算中,一般認(rèn)為管道的長(zhǎng)徑比L/D<20都屬于這種情況,這就是所說(shuō)的“短管”。

    對(duì)于室溫空氣,考慮管口影響時(shí),管道的流導(dǎo)用式(12)計(jì)算。