Другие журналы
Сетевое издание Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61859. ISSN 2412-592X

Определение перетеканий газа через торцовый зазор в дисковом вакуумном насосе

Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация # 06, декабрь 2015
DOI: 10.7463/aplts.0615.0822881
Файл статьи: Aplts_Dec2015_015to039.pdf (1805.47Кб)
авторы: Никулин Н. К.1, Мишустин В. А.1, Шостак Ю. А.1,*

УДК 004.3+621.52

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Целью работы является разработка математической модели течения газа в торцовом зазоре дискового вакуумного насоса. При построении математической  модели течения газа в торцовом зазоре дискового вакуумного насоса вводятся следующие допущения: молекулярный режим течения газа, полный обмен импульсом при столкновении молекулы с поверхностью диска, отражение частиц от стенки подчиняется диффузному закону отражения, распределение молекул газа по скоростям теплового движения описывается законом Максвелла. Расчет основывается на использовании метода Монте-Карло (метода пробной частицы), который заключается в  статистическом моделировании процессов. В статье поэтапно излагается алгоритм построения математической модели. Прослеживается траектория движения каждой молекулы с момента ее входа и до выхода из системы. Определяется вероятность прохода молекул газа через торцовый зазор дискового вакуумного насоса в прямом и обратном направлении и проводимость зазора.
Численный эксперимент проведен на основе разработанной программы при рассмотрении движения необходимого числа молекул, обеспечивающего достаточную точность расчета . Проведено исследование течения газа в торцовом  зазоре дискового вакуумного насоса. В результате эксперимента было установлено влияние геометрических  параметров зазора и скорости вращения диска на проводимость. С увеличением скорости вращения дисков, вероятность прохождения частиц в прямом направлении увеличивается и соответственно возрастает проводимость, а в обратном направлении уменьшается, следовательно, откачные свойства насоса улучшаются. Выполнена проверка на адекватность процесса, основанная на равенстве проводимости прямого и обратного прохода при неподвижных дисках. Погрешность не превышает допустимого отклонения. Результаты исследований и соответственно рекомендации,  приведенные в статье, могут быть использованы  при проектировании  проточной части дискового вакуумного насоса,  для ввода движения в высоковакуумных механических насосах и при расчете перетеканий в проточных частях насосов схожих конструкций.

Список литературы
  1. Демихов К.Е., Панфилов Ю.В., Никулин Н.К. и др. Вакуумная техника: Справочник / под общ. ред. К.Е. Демихова, Ю.В. Панфилова. М.: Машиностроение, 2009. 590 с.
  2. Демихов К.Е., Макаров А.М., Никулин Н.К., Свичкарь Е.В. Методика расчета откачной характеристики кинетического высоковакуумного насоса // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 5. DOI: 10.18698/2308-6033-2013-5-765
  3. Шемарова О.А., Никулин Н.К. Определение проводимости в молекулярном и переходном режимах течения газа методом частиц в ячейках // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 5. DOI: 10.18698/2308-6033-2013-5-753
  4. Шемарова О.А., Никулин Н.К. Математическое моделирование течения разреженного газа при наличии возмущающих воздействий // Вакуумная техника, материалы и технология: матер. VIII Международной научно-технической конференции / под ред. докт. техн. наук, проф. С.Б. Нестерова. М.: НОВЕЛЛА, 2013. С. 105-111.
  5. Демихов К.Е., Никулин Н.К., Свичкарь Е.В. Расчет течения газа в проточной части молекулярного вакуумного насоса // Вакуумная техника, материалы и технология: матер. VIII Международной научно-технической конференции / под ред. докт. техн. наук, проф. С.Б. Нестерова. М.: НОВЕЛЛА, 2013. С. 111-118.
  6. Демихов К.Е., Никулин Н.К., Свичкарь Е.В. Течение газа в спиральном канале молекулярного вакуумного насоса // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012. № 7. DOI: 10.18698/2308-6033-2012-7-274
  7. Демихов К.Е., Дронов А.В., Никулин Н.К. Расчет откачных параметров молекулярновязкостного вакуумного насоса // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012. № 7. DOI : 10.18698/2308-6033-2012-7-273
  8. Демихов К.Е., Дронова Т.В., Никулин Н.К. Исследование возможностей оптимизации откачных характеристик молекулярновязкостного вакуумного насоса методами статистического моделирования // Известия высших учебных заведений. Машиностроение . 2012. № 11. С . 13-19.
  9. Никулин Н.К., Серяков А.С. Статистическое моделирование процесса перехода молекул газа через межлопаточный канал рабочего колеса турбомолекулярного насоса // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. Спец. вып. Вакуумные и компрессорные машины и пневмооборудование. С. 33-40.
  10. Бёрд Г.А. Молекулярная газовая динамика. М.: Мир, 1981. 319 с.

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация» Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)