羅茨泵的轉子間隙流導的計算

2009-08-10 楊乃恒 東北大學

  當羅茨泵的吸入壓力為133.3~1.333Pa時,氣體分子在間隙中的流動狀態為分子流。間隙的流導可用克努曾管道流導公式計算。

克努曾管道流導公式

  式中M為氣體分子量,T為溫度,KPK、KPP、KTM、KTNN為徑向的、輪廓的、固定支點和浮動支點端面的克勞辛系數。σPK、σPP、σTM、σTNN為間隙高度(m)。

  根據經驗數據,對于抽速為0.25-1.5m3/s的羅茨泵KPP=KPK=0.23 。

  端面間隙為矩形通道,按轉子漏氣方向上間隙的長度為l=r+c(r和c為轉子的頭部和腰部的半徑)。得出

  對于間隙流導CB的計算公式,假定氣體經過兩個間隙高度σPK,一個間隙高度σPP和兩個端面間隙高度σTM和σTNN,以及間隙長度D+2a,其計算間隙流導的間隙示意圖如圖2

羅茨泵的各處間隙示意圖

圖2 羅茨泵的各處間隙示意圖

  轉子的間隙與所選材質有關,即熱膨脹系數不同,轉子的材質與轉子的圓周速度有關。如鋁合金轉子的圓周速度u=30-80m/s,鋼制轉子的u2=50-100m/s,而鈦合金轉子的u2=80-150m/s,也有鑄鐵轉子,其u2較低。

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