Откачка воздуха и газов из рабочих камер установок для высокотемпературной металлографии » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Откачка воздуха и газов из рабочих камер установок для высокотемпературной металлографии

15.05.2021

По мере снижения остаточного давления в процессе откачки характер перемещения газа по трубопроводу вакуумной системы изменяется. В интервале давлений (от атмосферного до ~10в-6 мм рт. ст.) различают следующие наиболее характерные виды потока газа: турбулентный, вязкостный (или ламинарный) и молекулярный.

В кинетической теории газов, а также в инженерной практике для суждения о переходе турбулентного потока в вязкостный пользуются критерием Рейнольдса (Re):
Откачка воздуха и газов из рабочих камер установок для высокотемпературной металлографии

где D — диаметр трубопровода, см;

v — скорость движения газа, см/сек;

pr — плотность, газа, г/см2;

n — вязкость газа, пз.

Для ориентировочного определения граничных условий перехода турбулентного потока в вязкостный можно считать, что при Re > 2200 поток турбулентный, а при Re < 1200 — вязкостный. В интервале 1200—2200 поток может быть либо вязкостным, либо турбулентным в зависимости от градиента давления, конфигурации трубопровода и других факторов.

Путем ряда преобразований Р. Левингер получил упрощенные формулы, позволяющие устанавливать характер потока газа Q (мк/сек) в зависимости от диаметра трубопровода D (см). В тех случаях, когда

поток турбулентный, а когда

то поток вязкостный.

Так, при использовании отечественного вакуумного насоса типа Н-5 (данные которого приводятся ниже), работающего со скоростью откачки 500 л/сек при давлении 1 мк рт. ст., поток газа Q составляет 5*10в2 мк рт. ст. л/сек. Для возникновения турбулентного потока необходимо, чтобы диаметр насоса был

Диаметр насоса Н-5 около 162 мм, поэтому турбулентный поток в нем при указанных выше условиях возникнуть не может. Все другие вакуумные системы, применяемые в установках для высокотемпературной металлографии, оборудованы насосами меньшей производительности и поэтому работают вне области турбулентного движения. Следовательно, необходимо рассмотреть условия существования только вязкостного и молекулярного потоков.

В круглом трубопроводе вязкостный поток воздуха при 20 °C при среднем давлении P будет наблюдаться только в том случае, если PD больше 500 мк рт. ст. см. В том случае, когда PD < 15 мк рт. ст. см, поток будет молекулярным.

Переход от вязкостного потока к молекулярному происходит постепенно в интервале давлений, изменяющихся почти в 50 раз.

Из равенства (1) следует, что для воздуха при 20° средняя длина свободного пробега молекул составляет

Поэтому приведенные выше критерии (20) и (21) можно выразить с точностью до 10% (для воздуха при 20°) в виде следующих двух соотношений: при

Для трубопроводов сложных профилей (из-за отсутствия опытных данных) можно ориентировочно пользоваться приведенными выше соотношениями, принимая в качестве D наименьший линейный размер поперечного сечения трубопровода.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: