Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 1. Стариковская С.М. - 79 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

U
Σ
=
U
1
U
2
U
1
+ U
2
=
5 · 0.5
5+0.5
=0.45 (4.82)
Таким образом, при составлении трубопроводов всегда сле-
дует помнить, что в случае последовательного соединения тру-
бопроводов с разной проводимостью (к примеру, труб разного
диаметра) проводимость системы будет определяться “наихуд-
шим” участком трубопровода.
В случае параллельного соединения трубопроводов, очевид-
но, проводимость должна суммироваться:
U
Σ
= U
1
+ U
2
(4.83)
4.3.2 Основное уравнение вакуумной техники.
Основным уравнением вакуумной системы называют уравнение,
связывающее быстроту откачки сосуда S
0
с быстротой действия
насоса S
H
и проводимостью трубопровода U.
Поток газа на входе в насос равен Q = p
H
S
H
,навыходеиз
откачиваемого объема – Q = pS
0
. С другой стороны, поток газа
определится через проводимость трубопровода и разность дав-
лений: Q =(p − p
H
)U. Заменим в последнем уравнении p и p
H
их значениями, выраженными через поток и соответствующую
быстроту откачки:
Q = Q(
1
S
0
−
1
S
H
)U; (4.84)
1
S
0
=
1
S
H
+
1
U
; (4.85)
S
0
=
S
H
U
S
H
+ U
(4.86)
Последнее уравнение и называют основным уравнением ва-
куумной техники.
Задача 2. Быстрота действия лабораторного форвакуумного на-
соса составляет 5 л/c. Для подключения насоса к вакуумной
системе экспериментатор использует гибкий шланг внутренним
диаметром d =1см и длиной l =10м. Полагая, что прово-
димость трубопровода для воздуха можно определить как U =
1.21·10
2
d
3
/l м
3
/с ([d]=[l]=м), определить, чем будет лимитиро-
ваться откачка сосуда: проводимостью трубопровода или быст-
ротой откачки насоса. Определить давление p на выходе из от-
качиваемого объема, если давление на входе в насос составляет
10
−2
Тор.
Решение
Вычислим проводимость трубопровода:
79
                          U1 U2    5 · 0.5
                  UΣ =           =         = 0.45             (4.82)
                         U1 + U2   5 + 0.5

   Таким образом, при составлении трубопроводов всегда сле-
дует помнить, что в случае последовательного соединения тру-
бопроводов с разной проводимостью (к примеру, труб разного
диаметра) проводимость системы будет определяться “наихуд-
шим” участком трубопровода.
   В случае параллельного соединения трубопроводов, очевид-
но, проводимость должна суммироваться:

                           UΣ = U1 + U2                       (4.83)

4.3.2   Основное уравнение вакуумной техники.
Основным уравнением вакуумной системы называют уравнение,
связывающее быстроту откачки сосуда S0 с быстротой действия
насоса SH и проводимостью трубопровода U .
   Поток газа на входе в насос равен Q = pH SH , на выходе из
откачиваемого объема – Q = pS0 . С другой стороны, поток газа
определится через проводимость трубопровода и разность дав-
лений: Q = (p − pH )U . Заменим в последнем уравнении p и pH
их значениями, выраженными через поток и соответствующую
быстроту откачки:
                                  1   1
                         Q = Q(     −   )U ;                  (4.84)
                                  S0 SH
                           1     1  1
                              =    + ;                        (4.85)
                           S0   SH U
                                      SH U
                           S0 =                                (4.86)
                                     SH + U
   Последнее уравнение и называют основным уравнением ва-
куумной техники.
Задача 2. Быстрота действия лабораторного форвакуумного на-
соса составляет 5 л/c. Для подключения насоса к вакуумной
системе экспериментатор использует гибкий шланг внутренним
диаметром d = 1 см и длиной l = 10 м. Полагая, что прово-
димость трубопровода для воздуха можно определить как U =
1.21·102 d3 /l м3 /с ([d] = [l] =м), определить, чем будет лимитиро-
ваться откачка сосуда: проводимостью трубопровода или быст-
ротой откачки насоса. Определить давление p на выходе из от-
качиваемого объема, если давление на входе в насос составляет
10−2 Тор.
Решение
   Вычислим проводимость трубопровода:



                                          79

Страницы