分子增压泵和涡轮分子泵工作机理简介

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涡轮泵工作原理

涡轮泵工作原理

涡轮泵工作原理
涡轮泵是一种常见的离心泵,它利用离心力将液体从一个地方
输送到另一个地方。

涡轮泵通常用于工业和商业领域,例如用于供水、空调系统、化工生产等。

它的工作原理非常简单,但却非常有效。

涡轮泵由以下几个主要部分组成,进口、叶轮、泵壳和出口。

当液体进入泵体时,它被引导到叶轮中心。

叶轮是涡轮泵的关键部件,它由多个叶片组成,当叶轮旋转时,叶片会产生离心力,将液
体向外推送。

这种离心力使液体在泵壳内产生高速旋转,最终通过
出口被输送出去。

涡轮泵的工作原理可以用以下几个步骤来解释:
1. 液体进入泵体,当液体进入泵体时,它首先会经过进口,然
后被引导到叶轮中心。

2. 叶轮旋转,一旦液体进入叶轮中心,叶轮就会开始旋转。


轮的旋转速度通常非常高,这样可以产生足够的离心力来推送液体。

3. 离心力产生,叶轮的旋转会使液体产生离心力,这种力会将
液体推向泵壳内壁。

在泵壳内,液体会产生高速旋转。

4. 液体被输送出去,最后,通过出口,液体被输送出泵体,继
续流向需要的地方。

总的来说,涡轮泵的工作原理就是利用叶轮的旋转产生离心力,将液体从一个地方输送到另一个地方。

这种原理非常简单,但却非
常有效,使涡轮泵成为许多工业和商业应用中不可或缺的设备之一。

分子增压泵和涡轮分子泵工作机理简介

分子增压泵和涡轮分子泵工作机理简介

分子增压泵和涡轮分子泵工作机理简介龚建华储继国一、涡轮分子泵和分子增压泵的相同点与不同点1.共同点:涡轮分子泵和分子增压泵都是高真空泵,极限真空10-5Pa(10-7Pa);都工作在很高的转速(数万转/分钟);都有很高的压缩比(N2:108),所以都可以获得清洁真空。

2.不同点目前国内生产的以及绝大部分国外生产的涡轮分子泵都是立式泵,而分子增压泵是卧式泵,卧式泵对共振的控制比立式泵难度大;分子增压泵的工作压力和排气流量均比涡轮分子泵高出很多,可以达到数百帕;涡轮分子泵的转子是由涡轮叶片构成,而分子增压泵的转子是由平圆盘构成;涡轮分子泵工作在分子流状态,而分子增压泵可以工作在分子流和过渡流状态。

二、涡轮分子泵和分子增压泵的工作原理如要用通俗些的话语来说明两种泵的工作原理,可用家乐福超市的传送带式的电梯比作分子增压泵的拖动原理;而用“陷阱”(比较牵强)来形容涡轮分子泵的传输几率原理。

1.涡轮分子泵的工作原理此处的所谓“陷阱”比喻的是一种结构,使得气体分子沿某方向容易通过,而反方向难以通过。

先看生活中的一个例子,图1是捕捉黄鳝的竹篓,这种结构使得黄鳝很容易从入口进入底部觅食,而极难从反方向逃逸,这便是一种陷阱。

再看图2,这是一个假想的隘口,由于设计成这样的构造,显然,人从两个方向通过的难易程度是不一样的,如果人平均出现在入口的任一位置,那么从左向右,比从右向左容易通过,比例大约是5:1,这也是一种陷阱。

对于图2的模型,可以引入一个物理量——传输几率,它可以这样来理解,以均等机会(概率相等)出现在入口任一位置的人通过隘口的可能性(概率)。

显然对于图2,从左向右的传输几率为1,即都能通过,而从右向左的传输几率约1/5,即平均5人有1人可以通过。

因此,如果起始时,隘口两边的人数相等,随后,便慢慢地在右边逐渐增多。

传输几率在气体分子的运动中是一个非常重要的概念,比如气体分子通过一个长圆形管道,其难易程度可用该管道的传输几率来表征。

增压泵工作原理

增压泵工作原理

增压泵工作原理一、引言增压泵是一种常见的机械设备,广泛应用于工业、农业、建筑和能源领域。

本文将详细介绍增压泵的工作原理,包括其基本原理、结构组成、工作过程和应用场景。

二、基本原理增压泵的工作原理基于流体力学和能量转换原理。

其主要目的是通过增加流体的压力,提高流体的流速和流量。

增压泵通常由一个或多个转子和定子组成,通过转子的旋转运动,将能量传递给流体,使其产生压力。

三、结构组成1. 转子:增压泵的核心部件,通常由叶轮、叶片或齿轮等组成。

转子的旋转运动产生动能,将能量传递给流体。

2. 定子:位于转子周围,起到定位和支撑作用。

定子通常由泵壳、泵体和密封件等组成。

3. 进出口管道:连接泵体和被增压的流体系统,使流体能够进入和流出泵体。

4. 电机:为增压泵提供动力,驱动转子旋转。

四、工作过程1. 吸入过程:当电机启动后,转子开始旋转。

在吸入过程中,转子产生低压区域,使流体通过进口管道进入泵体。

2. 压缩过程:随着转子的旋转,流体被推向泵体的出口管道。

在压缩过程中,流体的压力逐渐增加。

3. 排出过程:当流体达到一定压力后,被推向出口管道,流出泵体。

同时,新的流体通过进口管道进入泵体,循环进行。

五、应用场景增压泵广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:1. 工业领域:用于输送水、油、气体等介质,满足工业生产和制造的需求。

2. 农业领域:用于农田灌溉、水源供应和农业机械设备的动力系统。

3. 建筑领域:用于建筑工地的供水系统、消防系统和排水系统。

4. 能源领域:用于输送石油、天然气和煤炭等能源资源。

5. 污水处理:用于排放、处理和再利用污水。

六、总结增压泵是一种重要的机械设备,通过增加流体的压力,提高流速和流量。

本文详细介绍了增压泵的工作原理,包括基本原理、结构组成、工作过程和应用场景。

了解增压泵的工作原理有助于我们更好地理解其在各个领域的应用,并为相关工程和设备的选择提供参考。

涡轮分子真空泵的原理

涡轮分子真空泵的原理

涡轮分子真空泵的原理
涡轮分子真空泵是一种通过高速旋转的涡轮叶片将气体分子抛出真空腔,从而产生真空的装置。

其工作原理如下:
1. 涡轮叶片:涡轮分子真空泵内部有一个旋转的涡轮叶片,通常由多个弯曲的叶片构成。

叶片由高强度材料制成,表面光滑,能够在高速旋转时保持较小的气动阻力。

2. 驱动装置:涡轮分子真空泵通过电机或者气体驱动装置带动涡轮叶片高速旋转。

3. 气体分子抛离:当涡轮叶片高速旋转时,气体分子会被离心力所抛离,从而进入真空腔。

涡轮叶片的高速旋转产生的离心力可达到几千倍的地球重力,因此,即使是较重的气体分子也能被抛离。

4. 真空腔:涡轮分子真空泵内部有一个真空腔,通常是由一系列的叶片和间隙组成的。

当气体分子被抛离后,会进入这个真空腔,并被不断抛离,直至达到所需的真空度。

总结来说,涡轮分子真空泵通过涡轮叶片的高速旋转和离心力的作用,将气体分子抛出真空腔,从而达到产生真空的目的。

它适用于低真空和高真空范围内的气
体排除和透气速度较大的气体的抽取。

增压泵工作原理

增压泵工作原理

增压泵工作原理增压泵是一种用于增加流体压力的机械设备,它通过机械或电动力量,将流体从低压区域输送到高压区域。

增压泵广泛应用于工业、农业、建筑、能源等领域,用于供水、灌溉、加压输送、循环系统等工艺。

一、增压泵的工作原理增压泵的工作原理基于流体力学定律,主要包括以下几个步骤:1. 吸入:增压泵通过负压作用,使泵内形成低压区域。

当泵的入口处的压力低于周围环境压力时,液体会被吸入泵内。

2. 封闭:当液体被吸入泵内后,泵的进口阀门会关闭,以防止液体倒流。

3. 推送:增压泵通过机械或电动力量,使泵内的活塞或叶轮等工作部件运动,从而将液体推送到高压区域。

4. 排出:当液体被推送到高压区域后,泵的出口阀门会打开,液体被排出泵体。

二、增压泵的类型根据工作原理和结构特点,增压泵可以分为以下几种类型:1. 柱塞泵:柱塞泵通过柱塞的往复运动,将液体推送到高压区域。

它具有结构简单、压力稳定等特点,适用于高压工况。

2. 螺杆泵:螺杆泵通过螺杆的旋转运动,将液体推送到高压区域。

它具有流量大、压力稳定等特点,适用于高粘度液体输送。

3. 离心泵:离心泵通过叶轮的旋转运动,将液体推送到高压区域。

它具有结构简单、流量大等特点,适用于中低压工况。

4. 涡轮泵:涡轮泵通过涡轮的旋转运动,将液体推送到高压区域。

它具有流量大、压力稳定等特点,适用于高流量工况。

三、增压泵的应用领域增压泵广泛应用于各个领域,主要包括以下几个方面:1. 工业领域:增压泵用于供水、加压输送、冷却循环等工艺,如石油化工、制药、电力等行业。

2. 农业领域:增压泵用于灌溉、排灌、农田水利等,提高农业生产效率。

3. 建筑领域:增压泵用于供水、消防、排污等,满足建筑物的水源需求。

4. 能源领域:增压泵用于输油、输气、煤矿排水等,保障能源生产和供应。

四、增压泵的性能参数选择增压泵时,需要考虑以下几个性能参数:1. 流量:增压泵的流量指单位时间内泵体内液体的输送量,通常以升/秒或立方米/小时为单位。

涡轮分子泵的工作原理

涡轮分子泵的工作原理

涡轮分子泵的工作原理涡轮分子泵是一种高真空泵,常用于半导体、光学和表面科学等领域。

它的工作原理基于气体分子在旋转的装置中不断碰撞与反弹,最终达到抽取气体的目的。

本文将详细介绍涡轮分子泵的工作原理。

第一部分:涡轮分子泵的概述涡轮分子泵是一种高真空泵,它通过分子动量转移的方式,将气体从低压区吸入高压区,从而进一步降低气体压力。

涡轮分子泵通常采用刚性转子和固定或旋转的静止子来产生气体动量转移。

在压力低于10^-3 Pa的高真空环境下,涡轮分子泵是目前最有效的气体抽取装置之一。

涡轮分子泵通常由转子、静止子、进气口、排气口和电机组成。

转子是最主要的运动部件,它由多个刚性叶片组成,垂直于轴线方向。

静止子是固定在泵体内的螺旋形凸边,在转子旋转时,静止子与转子之间形成一系列的分子捕集区域。

进气口位于泵体的底部,而排气口则位于泵体的顶部。

涡轮分子泵的工作过程可以分为三个阶段:压缩、扩张和抽取。

在压缩阶段,气体由进气口进入涡轮分子泵,并在转子和静止子之间形成一个螺旋形通道。

转子旋转,气体被向轴向输送,并在分子逐渐被压缩的过程中逐渐升高气体压力。

随着气体压力的增加,气体分子被挤向分子捕集区域。

在扩张阶段,转子进入一个新的截面,形成一个不断增大的空间。

在这个空间中,气体分子由于受到物理限制,无法沿轴向继续运动,而会发生逐渐扩张的现象。

当转子继续旋转时,气体分子被吸入静止子与转子之间的细缝中,发生了分子动量转移。

这种转移过程使气体分子沿着轴向方向上升,从而减小气体压力。

第四部分:总结涡轮分子泵的优点涡轮分子泵的优点主要在于其高真空环境下的优异性能。

它具有快速抽空、高抽取速度、稳定可靠、低维护成本等特点。

涡轮分子泵还能够承受较高的气体压力,具有高度的耐久性和可靠性。

将涡轮分子泵与其他常见的高真空泵进行比较,可以发现,涡轮分子泵相对于离心泵和摩擦泵等传统泵型来说,具有更高的抽取速度和较低的噪音水平,所以在实际应用中也更加普及。

涡轮分子泵的工作原理

涡轮分子泵的工作原理

涡轮分子泵的工作原理
涡轮分子泵是一种常用的真空泵,主要用于高真空条件下的气体抽取。

其工作原理可以概括为以下几个步骤:
1. 涡轮压缩:涡轮分子泵的核心部件是一个高速旋转的涡轮叶轮。

当泵机启动后,电机驱动涡轮叶轮高速旋转,产生一个高速的旋转运动。

这个高速旋转的涡轮会迅速将气体吸入泵体。

2. 中间分子碰撞:当气体进入涡轮分子泵之后,气体分子会与涡轮叶轮之间的空隙非常接近。

由于叶轮高速旋转产生的离心力作用,气体分子会在涡轮叶轮的作用下产生大量的碰撞。

3. 分子流抽出:由于碰撞,气体分子的速度会变得更高,能量也会增加。

当气体分子速度足够高时,它们能克服分子间的吸引力,逃离涡轮叶轮的作用,形成一个气体分子流。

这个分子流会沿着涡轮叶轮旋转方向流向泵的出口。

4. 出口抽出:在涡轮分子泵的出口处,有一个排气口,通过这个排气口,分子流会被抽气机或真空系统进一步抽出,从而形成所需的高真空环境。

总而言之,涡轮分子泵的工作原理是通过旋转涡轮叶轮产生的离心力和分子碰撞的作用,将气体分子加速抽出,从而实现气体的真空抽取。

涡轮分子真空泵

涡轮分子真空泵

涡轮分子真空泵
摘要:
一、涡轮分子真空泵的概述
二、涡轮分子真空泵的工作原理
三、涡轮分子真空泵的性能特点
四、涡轮分子真空泵的应用领域
五、涡轮分子真空泵的发展前景
正文:
一、涡轮分子真空泵的概述
涡轮分子真空泵是一种采用涡轮分子技术,实现真空度高效快速提升的真空设备。

它具有结构紧凑、体积小、真空度高、噪音低等优点,广泛应用于科研、实验室、工业生产等领域。

二、涡轮分子真空泵的工作原理
涡轮分子真空泵的工作原理主要分为以下几个步骤:
1.通过进气口,将待抽气体引入真空泵内;
2.气体在泵内受到涡轮分子的离心力作用,被甩向泵壁;
3.气体在泵壁上形成气膜,随着泵的旋转,气膜不断向外延伸;
4.气膜最终被甩出泵外,实现真空度的提升。

三、涡轮分子真空泵的性能特点
1.高效:涡轮分子真空泵能够在短时间内实现真空度的大幅提升;
2.紧凑:设备结构紧凑,占地面积小,便于安装和搬运;
3.低噪音:运行过程中噪音低,适合在实验室等噪声敏感的环境中使用;
4.稳定性:抗干扰能力强,能够在各种环境下稳定工作。

四、涡轮分子真空泵的应用领域
涡轮分子真空泵广泛应用于科研、实验室、工业生产等领域,具体包括:
1.科研实验:用于实验室样品制备、仪器分析等;
2.电子工业:用于半导体器件生产、液晶显示器制造等;
3.医药行业:用于药品研发、制剂生产等;
4.其他领域:如食品包装、印刷行业等。

五、涡轮分子真空泵的发展前景
随着科技的发展,涡轮分子真空泵在真空技术领域具有广泛的应用前景。

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分子增压泵和涡轮分子泵工作机理简介龚建华储继国分子增压泵是基于拖动原理的高真空泵,同时具有优良的中真空抽气能力,是我国拥有独立知识产权的新一代真空泵。

虽然姗姗来迟,但面对蓬勃发展的真空技术领域,正赶上了大好时机。

分子增压泵的问世,使得广大的真空技术用户能在丰富多彩的泵种中增加了选择的机会。

为了更好地为真空产业服务,特将该泵与有悠久传统的涡轮分子泵从工作机理的差异上做一简单介绍。

一、涡轮分子泵和分子增压泵的相同点与不同点1.共同点:涡轮分子泵和分子增压泵都是高真空泵,极限真空10-5Pa(10-7Pa);都工作在很高的转速(数万转/分钟);都有很高的压缩比(N2:108),所以都可以获得清洁真空。

2.不同点目前国内生产的以及绝大部分国外生产的涡轮分子泵都是立式泵,而分子增压泵是卧式泵,卧式泵对共振的控制比立式泵难度大;分子增压泵的工作压力和排气流量均比涡轮分子泵高出很多,可以达到数百帕;涡轮分子泵的转子是由涡轮叶片构成,而分子增压泵的转子是由平圆盘构成;涡轮分子泵工作在分子流状态,而分子增压泵可以工作在分子流和过渡流状态。

二、涡轮分子泵和分子增压泵的工作原理如要用通俗些的话语来说明两种泵的工作原理,可用家乐福超市的传送带式的电梯比作分子增压泵的拖动原理;而用“陷阱”(比较牵强)来形容涡轮分子泵的传输几率原理。

1.涡轮分子泵的工作原理此处的所谓“陷阱”比喻的是一种结构,使得气体分子沿某方向容易通过,而反方向难以通过。

先看生活中的一个例子,图1是捕捉黄鳝的竹篓,这种结构使得黄鳝很容易从入口进入底部觅食,而极难从反方向逃逸,这便是一种陷阱。

再看图2,这是一个假想的隘口,由于设计成这样的构造,显然,人从两个方向通过的难易程度是不一样的,如果人平均出现在入口的任一位置,那么从左向右,比从右向左容易通过,比例大约是5:1,这也是一种陷阱。

对于图2的模型,可以引入一个物理量——传输几率,它可以这样来理解,以均等机会(概率相等)出现在入口任一位置的人通过隘口的可能性(概率)。

显然对于图2,从左向右的传输几率为1,即都能通过,而从右向左的传输几率约1/5,即平均5人有1人可以通过。

因此,如果起始时,隘口两边的人数相等,随后,便慢慢地在右边逐渐增多。

传输几率在气体分子的运动中是一个非常重要的概念,比如气体分子通过一个长圆形管道,其难易程度可用该管道的传输几率来表征。

当管道的长径比(l/r)一定时,传输几率是确定的,并且通常两个方向的传输几率也相同。

810246YAxisTitle24681246810YAxisTitleX Axis Title###图1 图2涡轮分子泵的基本结构也是这样一种“陷阱”,造成气体分子从两边通过它的传输几率不同,这样气体分子便会堆积在传输几率小的一方,形成压力差。

任何一种能使气体从低压向高压流动的手段都可以形成一种抽气作用,涡轮分子泵就是依靠结构两边传输几率的差异来产生抽气能力的。

下面来分析一下涡轮分子泵结构两边的传输几率差异是如何形成的。

246810X Axis Titlev2468102810X Axis Title###图3 图4涡轮分子泵的核心是由许多动轮和静轮依次相间串接而成的抽气组合。

所谓动轮为一圆盘的外缘上有一圈倾斜的叶片,叶片倾斜的角度以及叶片长度与叶片间距的比值即空弦比决定了该动轮的形状。

为了便于分析,可以把圆周上分布的叶片展开成一条长形的叶列,当叶列沿着自身方向以v高速运动时,其和动轮以v的线速度高速旋转的物理状态是相同的。

先看一种特殊的情况,如叶片垂直水平面,而两边的气体处于平衡态,即如图5的左边所示,由于平衡态气体分子的运动高度对称,所以平均地讲可以用图5右边所图5示的箭头表示叶片两边的气体的平均速度。

在图5的情况中,两边气体通过叶列的传输几率是相同的。

如果叶列沿自身的方向运动,按相对运动的原理,从叶列上来观察气体则气体沿着相反的方向运动,加上自身的热运动,其最终相对于叶列的运动方向如图6右边所示。

然而在这种情况下,两边图6气体通过叶列的传输几率也是相同的。

当叶列以不同的速率大小和方向(正向或反向)运动时,根据相对运动的观点,叶列两边的气体相对叶列的运动状态可以由图7中标号1到5来描述,其中任何一种状态下,两边气体通过叶列的传输几率都是相同的。

图7 图8但是如果让叶列向运动的方向倾斜时,情况就不一样了。

首先,如图8,让叶列向右倾斜,但叶列静止不动,那么两侧气体通过叶列的传输几率仍然是相同的,然叶列一运动(向右),如图9,两边气体通过叶列的传输几率就不相同了,显然此时从上向下的传输几率要大于从下向上的传输几率,而且随着叶列运动速度的增大,上、下传输几率的差异也增大。

当然与空弦比、倾斜角也有关。

当叶列的运动速度趋向无穷大时(这是一种理想的情况),即如图10所示,上、下传输几率的差异可以达到最大值。

所以涡轮分子泵的抽速,除了受到制造技术上的限制,其本身就存在一个物理上的极限。

图9 图10通过以上的讨论可以知道,涡轮分子泵的叶列必须向运动方向倾斜,方可形成两侧气体分子通过叶列的传输几率的差异,从而产生抽气作用。

至于叶列运动的速度大小关乎两边传输几率差异大小,由于这一速度是与分子热运动的平均速度共同决定了传输几率的大小,所以它必须达到分子热运动的平均速度的量级。

上述的结果基本是根据图示以及生活经验直观地理解而得到的。

实际上这一结论可以严格地按照分子运动论的基本理论给出,为了能更深入地了解涡轮分子泵的抽气原理,下面作进一步讨论。

首先必须了解气体分子碰撞到壁面上反射时所遵循的规律。

气体分子碰撞到一般的表面上反射时,与刚性球在刚性表面上遵从镜面反射规律完全不同。

它的反射方向是一带有概率特征的随机事件,即它向空间2π立体角范围内任何一个方向都有反射的可能,而其可能性(即概率大小)遵从所谓的克努曾余弦定律。

如图11所示,AB 为入射方向,BC 为某一可能的反射方向,Ωd 为该可能反射方向附近的图11一小立体角元,即包括了一个小小的方向间隔。

有了方向间隔才能对所有2π立体角空间范围进行划分。

如θ为Ωd 方向与入射点法线方向的夹角,则入射分子沿该可能反射方向反射的概率θπcos d Ω=d P即除了与方向间隔Ωd 大小成正比外,还与反射方向与法线方向的夹角余弦成正比。

故称为余弦定理。

π为规一化因子,即保证各可能方向上的概率总和为1。

该反射规律是克努曾通过大量的实验总结出来的,而并非由解析理论导出,故为实验定律。

下面以图10为例,用余弦定律来阐述涡轮分子泵动轮叶列两侧传输几率的差异是如何产生的。

2468100246810Y A x i s T i t l e X Axis Title ###E 2460246810Y A x i s T i t l eX Axis Title E'C' 图12 图13 如图12,当叶列以很大的速度运动时,根据相对运动的原理,从叶列上观察则气体分子以近似相反的速度相对叶列运动。

先观察叶列的右侧,气体分子可近似认为以与叶列相等的速度沿BA 方向碰撞到叶片的A 点,根据克努曾余弦定律,分子在A 点的反射是全方位的,可以沿各种可能的方向反射,并具有确定的几率。

凡是反射方向落在∠CAD 范围内的分子皆能由右侧到左侧一次通过叶列,而反射方向落在∠BAE 范围内的分子显然不能通过而返回到右侧。

至于反射方向落在∠BAC 范围内的分子必须再次与相邻叶片碰撞,其结果有可能通过,也有可能不能通过而返回右侧。

同样,如图13,叶列左侧的气体分子以与叶列相等的速度沿着B ′A ′方向碰撞到叶片的A ′点,按克努曾余弦定律反射,反射方向落在∠B ′A ′E ′范围内的分子皆不能通过而返回叶列左侧。

而反射方向落在∠C ′A ′D ′范围内的分子才能从左侧到右侧一次通过叶列。

同样,反射方向落在∠B ′A ′C ′范围内的分子必然再次与相邻叶片碰撞,其结果有可能通过亦有可能返回。

然而根据叶列的具体结构,显然有∠CA D >∠C ′A ′D ′,即一次碰撞就可通过叶列的分子从右侧到左侧数量大于从左侧到右侧的数量。

同样也有∠B ′A ′E ′>∠BAE ,即一次碰撞不能通过的分子返回在左侧的数量大于返回右侧的数量。

以上事实可以保证如图12所示的高速运动的叶列,气体分子从右侧到动 静 动2460246810Y Ax i s T it l e X Axis Title1v v图14 1.动轮上分子入射方向 2.静轮上分子入射方向虚线为分子泵抽气方向左侧的传输几率大于从左侧到右侧的传输几率。

当然需要说明的是气体分子在叶片上反射方向是分布在立体空间里,此处仅从平面内分析显得不够全面。

但还是能反映事物的本质与动轮相间排列的静轮,除了倾斜方向相反其余完全一样,如图14。

从右侧通过动轮进入左侧的气体分子中,直接无碰撞通过的极少,其余分子起码经过一次以上的碰撞方可通过。

所以通过动轮的分子基本都具有了动轮的运动速度v,这部分具有v定向运动速度的分子相对于静轮,与处于平衡态的无定向运动速度的气体分子相对于以定向速度v运动的动轮所处的状态是完全一样的,关键还在于气体分子的相对运动的方向与叶片的倾斜方向相反,因此静轮的抽气作用与动轮一样。

应该注意涡轮分子泵运动部件对气体分子拖动作用所产生的效果与下面述及的分子增压泵运动部件对气体分子拖动作用所产生的效果是完全不同的。

一定数量的动静轮组合方能形成很高的压缩比,当然,最后一个必须是动轮。

以上的讨论必须建立在分子流的基础上,即气体中分子间碰撞可以忽略。

2.分子增压泵的工作原理家乐福超市传送带式的电梯便是利用拖动作用来输送人群的。

一个人如站在电梯上无疑可以从楼下被拖动至楼上。

设想一个人站在电梯的斜面上不停地向上跳起、落下,最终也能被拖动到楼上。

因为每一次落下时,都可以从传送带获得一个向上拖动的速度。

虽然这种假设有悖于常理但却与分子的行为有相似之处。

分子增压泵抽气的原理与上述的电梯拖动作用类似,但不可能沿着直线拖动分子,而是把直线运动转化为圆周运动来达到拖动的目的。

为此,分子增压泵的抽气级的静轮(又称堵片)为空心金属圆环上由多条弧形金属条分割成六个螺旋通道,如图15所示,图15 吸气级静轮图16 压缩级静轮而两侧各有一片平圆盘状的动轮保持一定的工作间隙高速旋转。

这样就形成了6个螺旋状的抽气通道,其四个壁面中,两个面积较大的是运动的平板,是动轮的一部分,而两个面积较小的是静止的弧形金属条,是静轮的一部分。

当气体分子从某抽气通道的外圆侧进入时,它在通道内四个壁面间不停的碰撞,当碰在静止的壁面时,仅通过反射改变运动方向;当碰撞到运动的壁面时,除改变运动方向外,还可获得碰点的定向速度。

由于每个抽气通道中有两个运动的壁面,且面积较大,故有较高的拖动效率。

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