20
Лабораторная работа № 2
ИСПЫТАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО НАСОСА
Процесс откачки и понятие быстроты действия
Для создания разрежения в
каком-либо вакуумном приборе,
который
обычно
представляет
собой
стеклянный
или
металлический баллон, из него нужно удалить часть газа. Для
удаления газа необходимо иметь в своем распоряжении
простейшую вакуумную систему (рис. 1), которая должна состоять,
по крайней мере, из трех элементов: откачного средства
1
(вакуумного насоса), вакуумпровода
2,
соединяющего насос с
откачиваемым объемом, и откачиваемого объема
3.
а
б
Рис. 1. Схема простейшей откачной системы (
а) и ход изменения
параметров
S и
Р вдоль вакуумпровода (
б).
До начала откачки давление во всех ее частях одинаково и газ в
целом остается неподвижным. Включение откачивающего
устройства, работа которого основана на принципе непрерывного
выбрасывания порций газа через выпускной патрубок
4 в
атмосферу,
приведет к тому, что на место удаленного газа будет
непрерывно поступать газ по вакуумпроводу из откачиваемого
объекта, и количество его в системе будет
непрерывно
уменьшаться. Поскольку объем
системы и температура газа
остаются неизменными, то уменьшение его количества вызовет
21
понижение давления, величину
которого можно определить,
применив уравнение Менделеева-Клапейрона,
0
0
1
1
P
N
N
P
×
=
,
(1)
где
Р
0
,
Р
1
и
N
0
,
N
1
– начальное и конечное давления и количества
молекул в откачиваемом объеме.
Понижение
давления,
описываемое
выражением
(1),
соответствует статистическому состоянию, когда из вакуумной
системы удалено
N
0
–
N
1
молекул газа. Но так как процесс откачки
идет
непрерывно, в вакуумпроводе у входного патрубка
вакуумного насоса давление
Р
1
будет ниже, чем давление
Р
2
на
другом его конце у откачиваемого объекта.
Следовательно, в
динамическом режиме (процесс откачки не прекращается) на
концах вакуумпровода создается и поддерживается разность
давлений
Р
2
–
Р
1
,
которая называется
движущей разностью
Достарыңызбен бөлісу: