分子流 粘性流

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1、分子流粘性流USZ装置制造部1课黄华ULVACConfidential气体状态的分类粘滞流：流动方向平行于管轴，气体的粘滞力在流动中起主导作用，此时气体分子的平均自由程λ仍远小于导管最小截面尺寸d，这种流态叫做粘滞流。分子流：分子平均自由行程λ远远大于管道最小尺寸d，气体分子与管壁之间的碰撞占居主要地位，分子靠热运动自由地直线进行，和热只发生与管壁的碰撞反射而飞过管道，气体流动由各个分子的独立而成，这种流动称作分子流。粘滞—分子流：介于粘滞与分子流之间的流动状态叫做中间流或过渡流。各种状态的判别以管道中气体流动为例：流动状态的判别可用克努曾数λ/d或管道中平均压力p与几何尺寸d

2、的乘积pd作为判据：粘滞流λ/d＜1/100pd＞1Pa·m中间流1/100＜λ/d＜1/30.03Pa·m＜pd＜1Pa·m分子流λ/d＜1/3pd＜0.03Pa·m粘滞流1.在正常的大气压下。每cm3空间气体分子为2.5-E19，此时其压力为760Torr=101325Pa2.大气环境下由于空间的气体分子密集，各气体分子间的平均自由程MFP仅为0.07微米，气体为粘滞流状态，气体分子几乎是在原地振动。分子流1.随着真空度的提高，单位体积内气体分子的数量逐渐减少，MFP变大。当真空度达到1×10¯3Torr之后，其MFP接近5cm气体分子呈现出“分子流状态”涡轮分子泵1.分子

3、流的运用TMPPUMP基础知识涡轮分子泵转子分子泵的工作原理（一）回转轴RVVrVhVVrVhVMFP动翼静翼分子泵的排气原理转子转动特性（平面展开图）动片动片定片涡轮分子泵分子泵输送气体应满足二个必要条件：1).涡轮分子泵必须在分子流状态下工作。在分子流范围内，气体分子的平均自由程长度远大于分子泵叶片之间的间距。当器壁由不动的定子叶片与运动着的转子叶片组成时，气体分子就会较多地射向转子和定子叶片，为形成气体分子的定向运动打下基础。2).分子泵的转子叶片必须具有与气体分子速度相近的线速度。具有这样的高速度才能使气体分子与动叶片相碰撞后改变随机散射的特性而作定向运动对不同分子量的

4、气体分子其速度越大，泵抽除越困难。例：H2在空气中含量甚徽，但由于H2分子具有很大的运动速度(最可几速度为1557m/s)，所以分子泵对H2的抽吸困难。通过对极限真空中残余气体的分析，可发现氢气比重可达85％，而分子量较大，而运动速度慢的油分子所占的比重几乎为零。这就是分子泵对油蒸气等高分子量的气体的压缩比很高，抽吸效果好的原因。谢谢大家！