Техника высокого вакуума. Лабораторный практикум doc

41 
Лабораторная работа № 3 
ИСПЫТАНИЕ ПАРОСТРУЙНОГО 
ДИФФУЗИОННОГО НАСОСА 
Откачивающее действие пароструйного насоса основано на 
увлечении удаляемого газа струей пара. В зависимости от скорости и 
плотности струи и давления газа изменяется как режим истечения 
струи из сопла, так и механизм захвата удаляемого газа.
а 
 б 
Рис. 1. Струя пара, истекающего из цилиндрического сопла. 
При относительно высоких плотности струи и давлении газа 
струя имеет турбулентный характер с завихрениями в пограничном 
слое, как это показано на рис. 1, а. Некоторая часть газа 
«захлопывается» и уносится завихрениями паровой струи
.
Кроме 
того, движущаяся с большой скоростью струя в силу внутреннего 
трения увлекает и уносит прилегающие к ней слои газа. Таким 
образом, осуществляется удаление газа обычным эжекторным 
насосом.
По мере снижения давления газа, плотности и скорости струи 
пара завихрения исчезают и струя приобретает вид, показанный на 
рис. 1, б. В этом случае вязкостный захват газа становится ничтожно 
малым, но резко повышается вероятность диффузии газа в струю 
пара. Количество газа, проникающего в струю, зависит от плотности 
струи и площади соприкосновения струи и газа. На этом основан 
принцип действия диффузионного насоса. 
Однако степень сжатия газа в одном диффузионном сопле не 
может быть очень большой, так как струя пара рабочей жидкости 
довольно 
рыхлая 
и 
ее 
собственное 
давление 
невелико
(1 – 5 мм рт. ст.). Поэтому для нормальной работы пароструйного 
насоса требуется создание предварительного разрежения порядка
1 – 0,01 мм рт. ст. С целью увеличения степени сжатия газа и 
уменьшения 
предельного 
давления 
в 
одном 
корпусе 
последовательно размещают несколько сопел, т.е. современные 
пароструйные насосы являются многоступенчатыми. 

42 
Первая, верхняя ступень при низком давлении срыва струи 
обеспечивает 
максимальную 
быстроту 
откачки 
благодаря 
относительно низкой плотности струи и максимального проходного 
сечения – сечения, ограниченного корпусом и соплом. Вторая 
ступень с более высоким давлением срыва струи должна обладать 
быстротой откачки, достаточной для того, чтобы обеспечить 
давление под верхней ступенью ниже давления срыва струи, и т. д. 
Наибольшее давление срыва струи у эжекторного сопла. Поэтому 
эжекторная ступень откачки устанавливается на выходе насоса и 
определяет его наибольшее выпускное давление, т. е. то давление в 
выходном сечении насоса, при котором насос еще может 
осуществлять откачку. Давление срыва струи эжекторного сопла 
диффузионного насоса имеет значение около 10
–1
мм рт. ст. 
Последовательно с диффузионным насосом устанавливается 
форвакуумный насос, способный воспринять поток откачиваемого 
газа и обеспечить на выходе диффузионного насоса вакуум, необхо-
димый для его нормальной работы. Внешний вид и конструкция 
пароструйного диффузионного насоса представлена на рис. 4 
описания лабораторной работы № 1. 

жүктеу/скачать 6.33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: