高真空干泵螺旋級轉(zhuǎn)子型線及抽氣理論的研究.pdf

1、近年來，隨著真空技術(shù)的飛速發(fā)展及相關(guān)領(lǐng)域需求的提高，人們開始研制各種能夠代替高真空機(jī)組工作的高真空直排大氣干泵。近幾年，國外已經(jīng)出現(xiàn)了僅用一臺泵就可以實現(xiàn)從高真空到大氣的全部抽氣過程的高真空直排大氣干泵，并實現(xiàn)了商業(yè)化，已經(jīng)應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，而在國內(nèi)這種類型的干泵還處于空白狀態(tài)。
　　本文介紹了高真空干泵的結(jié)構(gòu)組成、工作原理，并對真空泵的幾種型線做了比較，最終的螺旋級轉(zhuǎn)子選用了一種比較特殊的型線。同時對螺旋級轉(zhuǎn)子內(nèi)部流動特性用蒙特

2、卡洛法進(jìn)行了模擬研究。
　　目前，在對稀薄氣體進(jìn)行模擬的方法中，直接模擬蒙特卡洛法(DSMC)是有效的方法，尤其是對處于分子流和過度流狀態(tài)的分子，目前只有這種方法可以模擬三維狀態(tài)下的分子運(yùn)動。分子運(yùn)動中采用了劃分單元格的方法、運(yùn)動與碰撞解耦方法、抽樣碰撞方法、隨機(jī)數(shù)方法，同時設(shè)定了模擬的初始參數(shù)，來描述分子狀態(tài)，統(tǒng)計和分析分子的運(yùn)動、碰撞、反射、旋轉(zhuǎn)過程，記錄分子的位置、速度、溫度、分子數(shù)密度、自由度、動量、動能等微觀參數(shù)，并能得

3、出氣體的宏觀流動參數(shù)、流動特性。
　　本文利用直接模擬蒙特卡羅方法對高真空干泵螺旋級轉(zhuǎn)子的抽氣過程進(jìn)行研究，在導(dǎo)師巴德純教授和劉坤老師的指導(dǎo)下，對螺旋級轉(zhuǎn)子幾何外形、流場中的分子溫度、表面溫度、氣體種類、碰撞模型等方面進(jìn)行了研究。研究得出螺旋級轉(zhuǎn)子幾何參數(shù)對泵抽氣效率的影響;得出了通道表面溫度和氣體分子溫度對泵抽氣特性影響規(guī)律;得到可變硬球模型（VHS模型）和可變軟球模型（VSS模型）在抽氣性能模擬中得到的結(jié)果非常接近，兩種方法均