真空系統(tǒng)中粘滯流時流導的計算方法

  在真空系統(tǒng)中，連接管道通常采用的是圓截面管道，被抽氣體又多為室溫下的空氣，因此這里只簡要介紹粘滯流時圓孔和圓截面管道對室溫空氣的流導計算。

    ①薄壁孔

    粘滯流時氣體流經(jīng)薄壁孔，如圖4所示，當P1＞P2時，氣體從I空間流向II空間。試驗發(fā)現(xiàn)：當P1不變時，隨P2下降，通過孔口的流速和流量都增加，但當P2下降到某一值時，它們都不再隨P2下降而增加。

圖4：粘滯流時氣體流經(jīng)薄壁孔

    對于室溫空氣，面積為Am2的薄壁孔的流導為式(9)。

    對于室溫空氣，圓形薄壁孔的流導為式(10)。

    ②不考慮管口影響時，圓管的流導

    通常，氣體從一個大容積進入管道的入口孔時，孔口對氣流存在影響，但當管道的長度比較長，管口對氣流的影響則可以忽略，即可以不考慮管口對氣流的影響。在工程計算中，通常把管道的軸線長度L與管道直徑D的比值L／D≥20的管道視為“長管”，其實質是可以不考慮管口的影響進行計算。設圓管的軸線長度為Lm，直徑為Dm，則其粘滯流條件下對于室溫空氣的流導為式(11)。

    ③考慮管口影響時，圓管的流導

    在粘滯流條件下，氣流從大容積進入管口，在管口處受到影響，這種影響破壞了粘滯流的應有秩序，使管道的流導減小，這種影響常稱為管口效應。當管道的長度不太長時，管口效應的影響在進行計算中不能忽略。在工程計算中，一般認為管道的長徑比L／D＜20都屬于這種情況，這就是所說的“短管”。

    對于室溫空氣，考慮管口影響時，管道的流導用式(12)計算。