真空管道流导和流几率的计算

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1、真空管道流导和流几率的计算流导    就一个真空系统管路元件(包括导管、阀门、捕集器等)来说，若其入口压力P1和出口压力P2不相等，即管路元件的两端存在压强差P1-P2，则元件中将有气流从高压侧流向低压侧(如图3)。    若流经元件的气流量是Q，实验和理论都证明Q值的大小与元件两端的压强差P1-P2成正比。用数学式子来表示Q与P1-P2之间的关系，则可写成式(5)。    该比例常数C称为流导。式(6)即是流导的定义式。它表明：在单位压差下，流经管路元件气流量的大小被称为流导。在国际单位制中，气流量Q的单位是Pa·m3／s，P1-P2的单位是Pa，所以流导

2、的单位是m3／s。    流导的大小说明在管路元件两端的压强差P1-P2一定的条件下流经管路元件的气流量的多少。从式(5)可见，当压差P1-P2一定时，流导C的值较大，那么流经管路元件的气流量Q的值就较大；反之流导C的值小，则流经元件的气流量Q就小。所以作为真空系统管路元件，不管是导管、还是阀门、捕集器、除尘器等，都希望它的流导值尽可能大一些，使气流能顺利地通过。因此，流导是真空系统管路元件的一个重要参数。在真空系统设计计算中，要计算管路元件以及某段真空系统管路的流导。流导几率    流导几率也称为传输几率，其物理意义是气体分子从元件的入口入射进入元件能从管

3、路元件的出口逸出的概率。在分子流状态下，利用流导几率来表征真空系统管路元件对气体的导通性能更直观，更本质。用pr来表示流导几率，则流导几率的定义式为式(7)。    从式(8)可以看出，管路元件的流导C等于该元件入口孔的流导Cfk和其流导几率Pr的乘积。通常，管路元件入口孔的流导Cfk是很容易求得的，如果知道了元件的流导几率Pr，则利用式(8)可以很容易地计算出元件的流导。用线性真空规测量小孔分子流流导的方法研究　　已知流导的微小小孔可用于极小漏率校准、极小漏孔检漏、极高真空规精确校准等。小孔分子流流导的大小由其物理尺寸、气体成分以及环境温度等因素决定。用线

4、性真空规测量小孔分子流流导的方法研究　　已知流导的微小小孔可用于极小漏率校准、极小漏孔检漏、极高真空规精确校准等。小孔分子流流导的大小由其物理尺寸、气体成分以及环境温度等因素决定。对于尺寸无法准确测量的不规则微小小孔只能通过实验测量，通常采用气体微流量计来测量，流导测量不确定度都大于1%。 (6)　采用线性真空规法测量小孔分子流流导可减小测量不确定度。将一恒定流量的单一气体引入容积为V的标准容器中，部分气体就会通过待测流导为C的小孔流出标准容器；根据流量守恒定律，可列出等式(1)。(1)　　式中：Q—恒定气体流量，Pa•m3/s；V—标准容器的容积，m3；p

5、—标准容器中气体的压力，Pa；t—测量时间，s；C—待测小孔的分子流流导，m3/s。　　求解（1）式得到(2)式：　　(2)　　式中：p1—t1时刻标准容器中的压力，Pa；P2—t2时刻标准容器中的压力，Pa。由（2）式可得，当时间差t2-t1趋近于∞大时，有： (3)　　也就是说标准容器中的压力随时间的延长趋近于一确定值，即平衡压力值P0，则有(4)将(4)式代入(2)式可得：(5)设时间差t2-t1为t，将(5)式改写成(6)式：从(6)式看出，线性真空规测量小孔分子流流导的方法，利用了线性真空规两次读数的比值，避免了真空规校准和测量绝对压力引入的不确定

6、度，减小了小孔流导的测量不确定度，经评定得到测量结果的合成标准不确定度为0.29%。　　用线性真空规测量小孔分子流流导方法的特点是测量装置简单、测量不确定度小。　　也就是说标准容器中的压力随时间的延长趋近于一确定值，即平衡压力值P0，则有