Calcul Corrélatif De La Conductance Sous Vide

Quand il y a un écoulement de fluide à travers la conduite de vide, la facilité d'écoulement du fluide est appelée la conductance. Laisser la pression aux deux extrémités de la canalisation sous vide être p1, p2, respectivement, C représente la conductance d'écoulement (Fig.1), puis l'écoulement peut être exprimé comme

Q = CΔp

Fig. 1 Organigramme de la tuyauterie d'aspiration

Dans un système sous vide, l'écoulement de gaz peut être grossièrement classé en écoulement visqueux et en écoulement moléculaire. Lorsque le libre parcours moyen des molécules de gaz est suffisamment inférieur au diamètre interne du tube, les collisions intermoléculaires sont le phénomène principal et l'écoulement visqueux joue un rôle prépondérant. La conductance de l'écoulement visqueux peut être montrée comme ci-dessous (prendre le tube circulaire comme exemple):

C = (πa4p / 8η) / L

Où p - la pression moyenne du conduit (= (p1 + p2) / 2)

η --- viscosité

Lorsque le libre parcours moyen des molécules de gaz est plus grand que le diamètre interne du tube, la collision des molécules de gaz avec la paroi interne du tube est le phénomène principal, c'est-à-dire que le flux moléculaire joue un rôle dominant. Le flux de flux moléculaire peut être exprimé comme

C = (2πa3v / 3) / L

Où v - la vitesse moyenne des molécules de gaz.

Deux tubes dont la conductance est respectivement C1 et C2 sont en parallèle l'un avec l'autre (figure 2), le flux de gaz dans la conduite à vide est respectivement Q1 et Q2, selon la définition de l'écoulement:

Q1 = C1 (p1-p2)

Q2 = C2 (p1-p2)

Fig.2 Organigramme des tuyaux parallèles

Le plein débit est

Q = Q1 + Q2 = (C1 + C2) (p1-p2)

Par conséquent, la conductance synthétique est

C = C1 + C2

La conductance synthétique des canalisations à vide parallèles générales est

C = C1 + C2 + C3 + ... = Σ Ci

Lorsque deux conduits de vide dont la conductance est respectivement C1 et C2 sont connectés en série (Fig.3), les débits de gaz dans les différents conduits de vide sont égaux. Selon la définition:

Q = C1 (p1-px), Q = C2 (px-p2)

px est la pression à la connexion de la tuyauterie d'aspiration.

Fig. 3 Organigramme d'un pipeline sous vide série

Éliminer px

Q = (1 / C1 + 1 / C2) -1 (p1-p2)

Par conséquent, la conductance synthétique est

C = (1 / C1 + 1 / C2) -1

Pour la cascade, la formule générale de la conductance peut être exprimée comme

1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + ... = Σ 1 / Ci