漏孔、漏率及其表征單位和氣流特性

2008-09-23 真空技術(shù)網(wǎng) 真空技術(shù)培訓(xùn)講座

漏孔、漏率及其單位

    真空技術(shù)中所指的漏孔,由于尺寸微小、形狀復(fù)雜、形式多樣(如圖1所示),無(wú)法用幾何尺寸表示其大小。所以一般用等效流導(dǎo)或漏氣速率(簡(jiǎn)稱為漏率)表示漏孔的大小。

各種漏孔的形式

圖1:各種漏孔的形式

    用漏率表示漏孔大小時(shí),如果不加特殊說(shuō)明,則是指在漏孔入口壓力為1.01×105Pa,出口壓力低于1.33×103Pa,溫度為296士3K的標(biāo)準(zhǔn)條件下,單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)漏孔的露點(diǎn)溫度低于248K的空氣的氣體量。

    漏率的單位是帕斯卡×立方米/秒,記為Pam3/s。為了方便,有時(shí)用帕斯卡×升/秒,記為PaL/s。

最大容許漏率

    真空系統(tǒng)漏氣是絕對(duì)的,不漏氣是相對(duì)的在真空檢漏技術(shù)中所指的“漏”是和最大容許漏率的概念聯(lián)系在一起的。

    對(duì)于動(dòng)態(tài)真空系統(tǒng),只要其平衡壓力能夠達(dá)到所要求的真空度,這時(shí)即使存在著漏孔,也可以認(rèn)為該系統(tǒng)的漏率是容許的,該情況下系統(tǒng)的漏率稱為最大容許漏率。動(dòng)態(tài)真空系統(tǒng)的最大容許漏率qLmax應(yīng)滿足


    qLmax≤1/10PwS        (1)
    式中Pw----系統(tǒng)工作壓力    S----系統(tǒng)的有效抽速


    對(duì)于靜態(tài)真空系統(tǒng),要求在一定時(shí)間內(nèi),其壓力維持在容許的壓力以下,這時(shí)即使存在著漏孔,同樣叮以認(rèn)為該系統(tǒng)的漏率是容許的,該情況下系統(tǒng)的漏率稱為最大容許漏率。如果要求在時(shí)間t內(nèi),容積為V的系統(tǒng)的壓力由p升至pt,則其最大容許漏率qLmax應(yīng)滿足

    qLmax≤(pt-p)V/t        (2)

    各種真空設(shè)備的最大容許漏率可參考表1確定。

各種真空設(shè)備最大容許總漏率

表1:各種真空設(shè)備最大容許總漏率

漏孔的氣流特性

    氣體流經(jīng)漏孔的過(guò)程是很復(fù)雜的,可能包含有粘滯流、過(guò)渡流及分子流三種流動(dòng)狀態(tài)。主導(dǎo)流動(dòng)狀態(tài)與漏孔的幾何尺寸、氣體的種類、漏孔兩端的壓力及環(huán)境溫度有關(guān)。設(shè)環(huán)境溫度T=296K,入口壓力p2=1.01×105Pa,出口壓力p1《p2,漏孔長(zhǎng)L,直徑d的均勻圓截面導(dǎo)管型漏孔,其對(duì)空氣的漏率及可視流動(dòng)狀態(tài)見(jiàn)表2。

理想圓管對(duì)空氣的漏率及流動(dòng)狀態(tài)

表2:理想圓管對(duì)空氣的漏率及流動(dòng)狀態(tài)