Течение разреженных газов

Основные понятия

Уравнение газового состояния можно записать в виде закона Бойля-Мариотта, который можно трактовать так: при постоянных массе и температуре газа произведение его давления на объем остаются неизменными. Это позволяет ввести внесистемную условную единицу количества газа - 1м3*Па, которая равна количеству газа, заключенному в объеме 1м3 при давлении 1 Па и температуре Т=273К. Условная единица газового потока часто применяют в вакуумных расчетах.

Поток газа , где - быстрота откачки или объем газа при данном давлении, который откачивается в единицу времени, ; – давление газа в рассматриваемом сечении, Па. Быстрота действия вакуумного насоса , или быстрота откачки во входном сечении насоса при его работе, .

Быстрота откачки объекта - это объемный поток газа при данном давлении, который откачивается в единицу времени через сечение вакуумного трубопровода, соединяющего объект откачки с насосом:

, где - давление газа в откачиваемом сосуде.

Проводимость элемента, , вакуумной системы (способность элемента проводить газ) определяется как отношение потока газа , проходящего через элемент вакуумной системы, к разности давлений на его концах: .

Величину обратную проводимости элемента вакуумной системы, называют сопротивлением: .

Проводимость сложных вакуумных систем, состоящих из отдельных элементов, определяют аналогично сопротивлению электрических цепей.

При последовательном соединении элементов вакуумной системы с известной проводимостью проводимость системы находят по формуле : ( )

Необходимо учитывать, что при последовательном соединении сопротивление составного элемента уменьшается на величину сопротивления входа в элемент. Например, для элемента одного диаметра

Проводимость системы , где - проводимость входа - го элемента.