Cálculo correlativo de la conductancia al vacío

- Jun 29, 2018-


Cuando hay flujo de fluido a través de la tubería de vacío, la flexibilidad del flujo de fluido se denomina conductancia. Deje que la presión en los dos extremos de la tubería de vacío sea p1, p2, respectivamente, C representa la conductancia de flujo (Fig. 1), y luego el flujo se puede expresar como

 

Q = CΔp

 

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Fig. 1 Diagrama de flujo de la tubería de vacío

 

En un sistema de vacío, el flujo de gas se puede clasificar en líneas generales en flujo viscoso y flujo molecular. Cuando el camino libre medio de las moléculas de gas es suficientemente más pequeño que el diámetro interno del tubo, las colisiones intermoleculares son el fenómeno principal, y el flujo viscoso juega un papel dominante. La conductancia del flujo viscoso puede mostrarse a continuación (tome un tubo circular como ejemplo):

 

C = (πa4p / 8η) / L

 

Donde p - la presión promedio del conducto (= (p1 + p2) / 2)

 

η --- viscosidad

 

Cuando el camino libre medio de las moléculas de gas es mayor que el diámetro interno del tubo, la colisión de las moléculas de gas con la pared interna del tubo es el fenómeno principal, es decir, el flujo molecular juega un papel dominante. El flujo de flujo molecular se puede expresar como


C = (2πa3v / 3) / L

 

Donde v - la velocidad promedio de las moléculas de gas.

 

Dos tubos cuya conductancia es respectivamente C1 y C2 están en paralelo entre sí (Figura 2), el flujo de gas en la tubería de vacío es Q1 y Q2 respectivamente, de acuerdo con la definición de flujo:

 

Q1 = C1 (p1-p2)

 

Q2 = C2 (p1-p2)

 

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Fig.2 Diagrama de flujo de tuberías paralelas

 

Flujo completo es

 

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

 

Por lo tanto, la conductancia sintética es

 

C = C1 + C2

 

La conductancia sintética de las tuberías de vacío paralelas generales es

 

C = C1 + C2 + C3 + ... = Σ Ci

 

Cuando dos conductos de vacío cuya conductancia es respectivamente C1 y C2 están conectados en serie (Fig. 3), los caudales de gas en los diferentes conductos de vacío son iguales. De acuerdo con la definición:

 

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

 

px es la presión en la conexión de la tubería de vacío.


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Fig. 3 Diagrama de flujo de una serie de tuberías de vacío

 

Eliminando px

 

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

 

Por lo tanto, la conductancia sintética es

 

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

 

Para la cascada, la fórmula general de la conductancia se puede expresar como

 

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