Proudění plynu vakuovým potrubím

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Proudění plynu vakuovým potrubím"

Pavel Dvořák
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Poudění pynu vakuovým potubím - ozdí taků - poud pynu - vodivost, (odpo) potubí Jaká je anaogie s eektickými veičinami? Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno

2 Poudění pynu vakuovým potubím Je třeba znát po optimání návh vakuové apaatuy. Ta by neměa být předimenzovaná ani poddimenzovaná. Anaogie s eektickými veičinami Odpo R Vodivost G Napětí U Poud I Odpo potubí pouze eáná hodnota p p Z Má stejný ozmě jako čepací ychost Rozdí taků na konci a začátku vedení Poud pynu objemový, hmotnostní q q p p p p q m, q Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno

3 Hmotnostní a objemový poud pynu Hmotnostní poud pynu možno zjistit vážením Obtížně se eaizuje m q m [ kgs. ] t Objemový poud pynu pošý objem pynu při učitém taku Dobře se měří.. uvést jak q pv. [ ] Pa. s t Převod mezi sebou - odvození ze stavové ovnice pynů povede se ve cvičení R0 p. V mrt m M Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno

4 Jak učíme vodivost (odpo ) tubky ) Stanovíme poud pynu q (výpočtem, nebo expeimentáně) ) Vypočítáme odpo, nebo vodivost Časová posoupnost při čepání Tubuentní poudění Viskózní (aminání) poudění Moekuání poudění Efůzní poudění Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno

5 Kitéia poudění Tubuentní poudění R e >00 Viskózní (aminání) poudění Moekuání poudění efůzní poudění R e <00, D/ Ī>0 < D/ Ī <0 (po přechodovou obast) D/ Ī> Ī je sovnatené s ozměy tubky Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 5

6 Tubuentní poudění Poud pynu závisí na dsnosti stěn tubky a chaakteu vstupu do ní Kitéiem po vznik je Reynodsovo číso, je-i R e >00 (učeno expeimentáně) Knudsenovo číso d/ī d je půmě tubky R e d.v.ρ η d půmě tubky ; v ychost poudění pynu, ρ hustota pynu; η viskosita pynu namaovat obázek Rychost pynu se špatně měří, jiná podmínka po tubuentní poudění je poud pynu q. Patí po vzduch a 0 o Poud pynu q [Pam s - ] q 5,5.0 Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 6

7 Tubuentní poudění q tub tub,6.0. qtub p p 7 p p 7 Po vzduch při 0 o s přesností 0% Z tub patí pouze do ychosti kit tub Odpo tubky - vzoec v 0,.v kde v kit je ychost zvuku Při v kit ychosti nastává zabokování, větší ychostí nemůže vzduch poudit, používá se po eguaci-nastavení taku při čepání nakesit obázek Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 7

8 Viskózní poudění (aminání, hydodynamické) zavádíme p + p p stř Poti sobě síy F a F F. Sía, kteá vhání pyn do tubky F. Sía tření se stěnou a mezi vstvami Vycházíme ze stavu F F F F ( p p ) ( p ) A π p dv dv S.. η. π η d d Podmínka po poudění q pv. q t d ( p p ) π.. 8. η. obvod tubky Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 8. p st

9 Viskózní poudění - pokačování q π. v.. p 8 st Z v. η. p stř p p 8 η π Odpo je úměný déce, viskositě, nepřímo úměný čtvté mocnině pooměu a střednímu taku. Po vzduch při T9K,58.0. Vzduch p stř Vodivost je dána konstukcí, zvětšování čepací ychosti nepomáhá, jiný pincip čepání-gety Příkad: konstukce žáovky ZVzduch, p stř Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 9

10 Moekuání poudění Podmínka poudění > Poti sobě síy F a F F. Sía, kteá vhání pyn do tubky F. Sía tření se stěnou (Kennadův součinite) Vycházíme ze stavu F F F A π p F π vε ( ) p p ( p ) kenn v ( p p..ε. kenn ) q p ( p p ). V p. π. v. t π. st st t t. kenn. p Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 0 ε st

11 Moekuání poudění - pokačování q p p π t v t ( p p ) st. st... π. t V. ε kenn ε kenn. p st ( RT ). pst 0, M q p M p / / kt,..,. ( RT ) µ M / R0T,. M Odpo tubky nezávisí na taku Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno

12 Moekuání poudění - pokačování Po vzduch při T9K Mvzduch 968,5. Vztahy patí po douhou tubku ( >>00 ), po katší čenité, případně zahnuté tubky (není půet) se zavádí aussingův činite Z Mvzduch,0.0 je < Mvzduch ψ 968,5. c. VM,6.0.. p + stř 968,5. Namaovat diagam, obázky Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno

13 Moekuání poudění vodivost přepážky e A A A 0 Zdoj:A.Roth: Vacuum Technoogy, 990 Esevie Science B.V. 990, Po A<<A 0 je e A.. vodivost udává přepážka Po A A 0 je e přepážka neexistuje Po A 0,5 A 0. vodivost je e A Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno

14 Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno Moekuání poudění vodivost přepážky + + e A 0 + A 0 A A A e Po A<<A 0 je e A.. vodivost udává přepážka Po A A 0 přepážka neexistuje Po A 0,5 A 0. vodivost je e A Vodivost přepážky ve směu -.. Zdoj:A.Roth: Vacuum Technoogy, 990 Esevie Science B.V. 990,

15 Viskózní a moekuání poudění V obou taků, kdy je střední voná dáha přibižně jako půmě potubí počítá se přechodná obast (poudění viskózní a moekuání), používá se po vzduch přibižný vztah (5%) v, m,6.0. pst + 968,5. Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 5

16 Efůzní poudění Patí za vysokého vakua, kdy střední voná dáha začíná být sovnatená s ozměy tubky. Ćástice musí otvo vyhedávat důsedkem je efuzní odpo N At. n. v q v. A _ v 8. k. T π.µ ( p p ) q E π. p p. _ kt πµ Efůzní odpo (vodivost) nezávisí na taku a déce ae pouze na pooměu potubí a duhu pynu Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 6

17 Efůzní vodivost Evzd,6.0. Po T 9K, [m /s] Měná efuzní vodivost po vzduch: Každý cm pochy vstupního otvou dosahuje po vzduch přibižně /s vodivosti při efuzi Odpo tubky v obou vysokého vakua je oven součtu odpou moekuáního a odpou vstupního otvou (efuzního) Po vzduch a T 9K patí kombinovaný vztah Z ME,0.0. +,75.0. Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 7

18 Řazení potubí Někoik tubek v séii s odpoy Z,Z,..Zn Namaovat obázek Někoik tubek paaeně s vodivostí,,..n Namaovat obázek n Z Z Z + Z + Z... + cek i i n cek i... i Z n n Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 8

19 Řazení potubí pode Gozskovského Někoik tubek v seii s odpoy za utavakua ZE ZM ZE ZM ZM5 ZM Z Z + Z + Z + Z + Z + cek E E M M M M Z 5 Vacuum Technoogy J.Šandea, FEE, TU Bno 9

Podobné dokumenty

Práce vykonaná v elektrickém poli, napětí, potenciál Vzájemná souvislost mezi intenzitou elektrického pole, napětím a potenciálem Práce vykonaná v

Práce vykonaná v elektrickém poli, napětí, potenciál Vzájemná souvislost mezi intenzitou elektrického pole, napětím a potenciálem Práce vykonaná v Páce vykonaná v eektickém poi, napětí, potenciá Vzájemná souvisost mezi intenzitou eektického poe, napětím a potenciáem Páce vykonaná v eektostatickém poi po uzavřené dáze Gadient skaání funkce Skaání