文档介绍：1 .概述油扩散泵的工作原理与水蒸汽喷射泵相似,都是靠高速蒸汽射流来携带气体以达到抽气的目的,故有如水蒸汽喷射泵相似的特点。不同点是扩散泵工作在高真空区域,其工作压强范围为 10 -2~ 10 -6 pa 。广泛用于电子、化工、冶金、机械、石油及原子能等工业部门中。 2 .油扩散泵的工作原理与结构图3 是扩散泵的结构示意图。当油蒸汽从伞形喷咀(如I 级喷咀) 以超音速喷出后,其速度逐渐增大,压力及密度逐渐降低,射流上边的被抽气体 A 因密度差要向蒸汽射流中扩散并被射流携带到水冷的泵壁处 B ,在 B处,工作蒸汽大部分被冷凝成油滴沿泵壁流回到油锅中循环使用, 而被抽气体在 B 处堆积、压缩, 最后被下级射流携带走,以达到逐级压缩,最后被前级泵抽走。其抽速特性曲线如图 4 所示。 3 .扩散泵的性能计算(1) 扩散泵的抽速 S 的计算[1] (4) 式中ω——蒸汽射流的平均速度 R(L) 、 R(O) ——分别表示泵筒与喷咀帽的直径 a ——蒸汽射流与泵壁的夹角 D ——气体在射流中的扩散系数(2) 扩散泵每级最大压缩比(P 2/P 1) max 的计算(5) 式中ω、D ——意义同(4) L ——蒸汽射流长度(3) 蒸汽射流流谱的计算扩散泵各级蒸汽射流的工作压强范围为 10 -2~ l0 -6 Pa ,在这样宽的领域里,蒸汽流从连续流向滑流、过渡流、分子流过渡。用一种理论解决上述各种流态中的问题是很困难的。通常, 在连续流领域里, 可用气体动力学理论去处理, 在分子流领域里, 可用分子流理论去处理。然而, 处理两种流态之间的问题也是很困难的。为此, 在处理蒸汽流问题之前, 必须弄清楚所要处理的蒸汽流是属于那种流态。 M. Wutz 建议用特征碰撞数 Z 大于 10 作为应用气体动力学的判据[2]。(6) 式中 C ——油蒸汽分子的平均热运动速度(cm / s) l ——蒸汽流中混合物分子的平均自由程,因射流中蒸汽分子密度 n d》n g( 混合物中空气分子密度) ,所以 l 可看成是蒸汽分子的平均自由程(cm) L ——蒸汽射流的长度(cm) V ——蒸汽射流的平均速度(cm / s) 工作蒸汽在喷咀内的流动, 可用一维定常等熵流的公式去计算, 而工作蒸汽在喷咀外的流动比较复杂,往往是膨胀波、微压缩波和激波共存的复杂流场。关于膨胀波的流场, 可用下边的普朗特——迈耶流公式求解。对左伸膨胀波系, 其计算公式为: (7) 对于右伸膨胀波系,其计算公式为: (8) 上二式中θ——气流方向角λ——速度系数 K ——气体绝热指数 C 1,C 2 ——积分常数关于激波流场中的气流参数,由