分子流 粘性流

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1、分子流粘性流USZ裝置制造部1課黃華ULVACConfidential氣體狀態(tài)的分類粘滯流：流動(dòng)方向平行于管軸，氣體的粘滯力在流動(dòng)中起主導(dǎo)作用，此時(shí)氣體分子的平均自由程λ仍遠(yuǎn)小于導(dǎo)管最小截面尺寸d，這種流態(tài)叫做粘滯流。分子流：分子平均自由行程λ遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于管道最小尺寸d，氣體分子與管壁之間的碰撞占居主要地位，分子靠熱運(yùn)動(dòng)自由地直線進(jìn)行，和熱只發(fā)生與管壁的碰撞反射而飛過管道，氣體流動(dòng)由各個(gè)分子的獨(dú)立而成，這種流動(dòng)稱作分子流。粘滯—分子流：介于粘滯與分子流之間的流動(dòng)狀態(tài)叫做中間流或過渡流。各種狀態(tài)的判別以管道中氣體流動(dòng)為例：流動(dòng)狀態(tài)的判別可用克努曾數(shù)λ/d或管道中平均壓力p與幾何尺寸d

2、的乘積pd作為判據(jù)：粘滯流λ/d＜1/100pd＞1Pa·m中間流1/100＜λ/d＜1/30.03Pa·m＜pd＜1Pa·m分子流λ/d＜1/3pd＜0.03Pa·m粘滯流1.在正常的大氣壓下。每cm3空間氣體分子為2.5-E19，此時(shí)其壓力為760Torr=101325Pa2.大氣環(huán)境下由于空間的氣體分子密集，各氣體分子間的平均自由程MFP僅為0.07微米，氣體為粘滯流狀態(tài)，氣體分子幾乎是在原地振動(dòng)。分子流1.隨著真空度的提高，單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)量逐漸減少，MFP變大。當(dāng)真空度達(dá)到1×10ˉ3Torr之后，其MFP接近5cm氣體分子呈現(xiàn)出“分子流狀態(tài)”渦輪分子泵1.分子

3、流的運(yùn)用TMPPUMP基礎(chǔ)知識(shí)渦輪分子泵轉(zhuǎn)子分子泵的工作原理（一）回轉(zhuǎn)軸RVVrVhVVrVhVMFP動(dòng)翼靜翼分子泵的排氣原理轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)特性（平面展開圖）動(dòng)片動(dòng)片定片渦輪分子泵分子泵輸送氣體應(yīng)滿足二個(gè)必要條件：1).渦輪分子泵必須在分子流狀態(tài)下工作。在分子流范圍內(nèi)，氣體分子的平均自由程長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于分子泵葉片之間的間距。當(dāng)器壁由不動(dòng)的定子葉片與運(yùn)動(dòng)著的轉(zhuǎn)子葉片組成時(shí)，氣體分子就會(huì)較多地射向轉(zhuǎn)子和定子葉片，為形成氣體分子的定向運(yùn)動(dòng)打下基礎(chǔ)。2).分子泵的轉(zhuǎn)子葉片必須具有與氣體分子速度相近的線速度。具有這樣的高速度才能使氣體分子與動(dòng)葉片相碰撞后改變隨機(jī)散射的特性而作定向運(yùn)動(dòng)對(duì)不同分子量的

4、氣體分子其速度越大，泵抽除越困難。例：H2在空氣中含量甚徽，但由于H2分子具有很大的運(yùn)動(dòng)速度(最可幾速度為1557m/s)，所以分子泵對(duì)H2的抽吸困難。通過對(duì)極限真空中殘余氣體的分析，可發(fā)現(xiàn)氫氣比重可達(dá)85％，而分子量較大，而運(yùn)動(dòng)速度慢的油分子所占的比重幾乎為零。這就是分子泵對(duì)油蒸氣等高分子量的氣體的壓縮比很高，抽吸效果好的原因。謝謝大家！