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真空计算公式

  2011/11/30 21:09:49
 
 
真空计算公式

1、玻义尔定律
体积V,压强P,P·V=常数一定质量的气体,当温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。
P1/P2=V2/V1
2、盖·吕萨克定律
当压强P不变时,一定质量的气体,其体积V与绝对温度T成正比:
V1/V2=T1/T2=常数
当压强不变时,一定质量的气体,温度每升高(或P降低)1℃,则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。
3、查理定律
当气体的体积V保持不变,一定质量的气体,压强P与其绝对温度T成正比,即:
P1/P2=T1/T2
在一定的体积下,一定质量的气体,温度每升高(或降低)1℃,它的压强比原来增加(或减少)1/273。
4、平均自由程:
λ=(5×10-3)/P (cm)
5、抽速:
S=dv/dt (升/秒)或 S=Q/P
Q=流量(托·升/秒) P=压强(托)  V=体积(升) t=时间(秒)
6、通导: C=Q/(P2-P1) (升/秒)
7、真空抽气时间:
对于从大气压到1托抽气时间计算式:
t=8V/S (经验公式)
V为体积,S为抽气速率,通常t在5~10分钟内选择。
 
8、维持泵选择:
S=S/10
9、扩散泵抽速估算: S=3D2 (D=直径cm)
10、罗茨泵的前级抽速:
S=(0.1~0.2)S (l/s)
11、漏率:
Q=V(P2-P1)/(t2-t1)
Q-系统漏率(mmHg·l/s)
V-系统容积(l)
P1-真空泵停止时系统中压强(mmHg)
P2-真空室经过时间t后达到的压强(mmHg)
t-压强从P1升到P2经过的时间(s)
12、粗抽泵的抽速选择:
S=Q1/P (l/s)
S=2.3V·lg(Pa/P)/t
S-机械泵有效抽速
Q1-真空系统漏气率(托·升/秒)
P-需要达到的预真空度(托)
V-真空系统容积(升)
t-达到P时所需要的时间
Pa-大气压值(托)
13、前级泵抽速选择:
排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等,它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值,选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走,根据管路中,各截面流量恒等的原则有:
PnSg≥PgS 或
Sg≥Pgs/Pn
Sg-前级泵的有效抽速(l/s)
Pn-主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s)
Pg-真空室最高工作压强(托)
S-主泵工作时在Pg时的有效抽速。(l/s)
14、扩散泵抽速计算公式:
S=Q/P=(K·n)/(P·t)(升/秒)
式中:S-被试泵的抽气速率(l/s)
n-滴管内油柱上升格数(格)
t-油柱上升n格所需要的时间(秒)
P-在泵口附近测得的压强(托)
K-滴管系数(托·升/秒)
K=V0·(L/n)·(Υ0m)+Pa△Vt
其中V0-滴管和真空胶管的原始容积(升)
L-滴管刻度部分的长度(mm)
n-滴管刻度部分的格数(格)
Υ0-油的比重(克/厘米3)
Υm-汞的比重(克/厘米3)
Pa-当地大气压强(托)
△Vt-滴管的刻度上的一格的对应的容积(升/格)
15、旋片真空泵的几何抽速计算公式: 
S=πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)
式中:Z为旋片数,n为转速(转/分),L为泵腔长度,D为泵腔直径,d为转子直径(cm),Kv为容积利用系数(一般取95%)。
16、O型橡胶槽深B=0.7D 
D为橡胶直径,槽宽C=1.6B
17、方形橡胶槽深B=0.8A 

A为方形橡胶边长,槽宽C=1.67B

 
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