ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет коэффициента захвата крионасоса из "Методы расчета вакуумных систем" В табл. 2.3 приведены соотношения для расчета коэффициентов захвата различных вакуумных структур. Коэффициенты отражения и пропускания либо даются в явном виде, либо находятся по балансовым соотношениям. Необходимо учесть, что коэффициент пропускания глухой структуры (с дном) равен нулю. [c.86] Соотношения были получены путем изменения граничных условий, а также суммированием коэффициентов захвата и отражения двух граничных структур с соответствующими весовыми коэффициентами, найденными из отношения площадей. Например, коэффициент захвата цилиндрической структуры с диафрагмами на входе и выходе может быть определен суммированием коэффициентов захвата, с весовыми коэффициентами сквозной и глухой цилиндрических структур с диафрагмами на входе. Условные обозначения вышеупомянутых коэффициентов будут следующие а1 — коэффициент захвата структуры 1 Рз — коэффициент отражения структуры 3 и т.д. [c.86] На рис. 2.20—2.23 представлены результаты расчета по вышеприведенным соотношениям для некоторых структур. [c.90] Из рисунков видно, что погрешность расчетов по данным соотношениям по сравнению с расчетами по методу Монте-Карло увеличивается по мере усложнения структуры. Это объясняется тем, что соотношения для более сложных структур, например для коаксиальных цилиндров, изначально выводились с погрешностью (считался коэффициент захвата для цилиндра с эквивалентным диаметром, равным разности диаметров структуры, состоящей из коаксиальных цилиндров, и т.п.). Кроме того, сказывается зависимость от геометрических размеров структуры. [c.91] Формулы (2.27) были рассмотрены в [10]. Проверка их пригодности осуществляется следующим образом. Сначала определяется коэффициент захвата какой-либо структуры, затем она разбивается на несколько частей и рассчитывается коэффициент захвата получившейся структуры, при этом используются формулы (2.27). Результаты такого расчета для цилиндрической структуры с дном приведены на рис. 2.28. Как видно из рисунка, данные достаточно хорошо совпадают. [c.92] На этом же рисунке приведены результаты расчета по методу Монте-Карло. [c.92] Представим универсальный алгоритм, по которому рассчитывается коэффициент захвата поглощающей структуры. Далее опишем этот алгоритм применительно к насосу МагаЛоп-8 (рис. 2.25). [c.93] Рассмотрим один из возможных вариантов моделирования сложной структуры с помощью стандартных поверхностей. [c.93] Структуру, представленную на рис. 2.25, целесообразно разбить так, как показано на рис. 2.26, из которого видно, что конические сорбирующие поверхности заменены плоскостями. Расстояние между плоскостями выбирается по среднему между местом крепления соответствующего конуса к цилиндру (см. рис. 2.25) и нижней его точкой. Отличия площадей конусов от плоскостей учитываются следующим образом для всей поверхности крионасоса вычисляется средний коэффициент прилипания, равный сумме коэффициентов прилипания всех поверхностей крионасоса (в том числе и кожуха), причем каждое слагаемое умножается на соответствующий весовой коэффициент, определяемый из отношения площади данной поверхности к площади всей структуры. [c.93] Задаем число поверхностей равным восьми. В соответствии с табл. 2.3 это будут следующие поверхности 24, 35, 35, 35, 35, 35, 35 и 31. Этот процесс — важный этап, так как очевидно, что чем лучше поверхность приближена к реальной, тем точнее будут результаты расчета. На рис. 2.27 представлены результаты расчета крионасоса. Как видно из рисунка, расхождения могут быть довольно большими. Однако характер зависимости сохраняется. Возможных причин расхождения может быть несколько. [c.94] Первая заключается в достаточно грубой замене поверхностей насоса, которые являются конусами, на плоскости. [c.94] Вторая состоит в том, что коэффициент прилипания осреднялся по поверхности насоса, т.е. принималось, что он постоянен во всех сечениях насоса. [c.94] Третьей является то, что соотношения для коаксиальных цилиндров бьши получены путем замены диаметров в формулах для цршинд-рических структур эквивалентными. [c.94] Кроме того, при предложенном разбиении ширина поверхностей оказалась больше их длины, а это, несомненно, вносит определенную погрешность в конечный результат. [c.94] Все эти факторы отрицательно сказываются на результатах расчета. Для примера на рис. 2.27 представлены результаты расчетов по методу Монте-Карло структуры, приведенной на рис. 2.26. Из рисунка видно, что кривая коэффициента захвата, построенная в соответствии с аналитическими соотношениями, лежит между значениями, полученными по методу пробной частицы Монте-Карло для структур, изображенных на рис. 2.25 и 2.26. [c.94] Таким образом, используя предложенный алгоритм, можно рассчитать коэффициенты захвата для осесимметричных вакуумных структур. [c.94] Погрешностями при предварительных расчетах достаточно сложных структур можно пренебречь. Соотношения можно использовать и в некоторых других случаях, например при получении сравнительных характеристик различных систем, это объясняется тем, что, несмотря на погрешности, характер зависимости сохраняется (см. рис. 2.20— 2.23). Ограничения на использование данных соотношений для более точных расчетов накладывают принятые допущения, а также погрешности получения самих соотношений. [c.95] Вернуться к основной статье