盘型分子泵过渡流态DSMC模拟研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shuguang_888
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
盘型分子泵是牵引分子泵中的一种,气体流向为径向,不同于轴流牵引分子泵。由于自身特点决定,其抽气腔的几何形状决定了泵的抽气性能,这样对于分子泵的设计来说,怎样能让气体在径向有效的流动,是盘型分子泵的研究重点。实际设计中提出过很多理论型线,也有很多的气体研究方法,本文主要研究的是其中的圆弧形型线的抽气腔,使用的研究方法是直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC方法)。圆弧形型线在设计中应用的十分广泛,因为其型线简单,加工容易,从而成为现今牵引分子泵的主流之一。同时,盘型分子泵的结构紧凑,质量轻,在复合分子泵中,将其作为牵引级来说比圆柱螺旋槽盘型泵短,节约了空间,减少了泵体高度,使得泵的动平衡性能加强。直接模拟蒙特卡罗方法是一种先进的研究稀薄气体动力学的方法,在研究分子运动中采用了划分单元格的方法、抽样碰撞方法、运动与碰撞解耦方法、随机数方法,将分子的状态描述出来,统计和分析分子的运动、碰撞、反射、旋转、化学反应等过程,记录分子的位置、速度、温度、质量、分子数密度、自由度、动量、动能等微观参数,并能得出气体的宏观流动参数和流动特性,从而可以对分子进行运动学、动力学、热力学分析,分析得到稀薄气体的各种性质。本文利用直接模拟蒙特卡罗方法对盘型分子泵的抽气过程进行研究,在巴德纯教授的研究基础上继续研究盘型分子泵中分子温度、表面温度、表面反射类型、气体种类、碰撞模型等方面研究。研究得出分子温度对于抽气特性影响变化较大,出现了微小范围的波动;低的表面温度能提高泵的抽气性能;镜面反射与漫反射有一个最佳比例点,也就是意味着表面粗糙度有一个最佳值;气体分子质量越大,越容易被抽除,即泵对抽除大分子质量的气体效果好;可变硬球模型(VHS模型)和可变软球模型(VSS模型)在抽气性能的研究中得到的结论非常接近,两种方法均可应用于盘型分子泵的研究中来;在压缩比的研究中,分子量大的气体最大压缩比大,最大抽气系数也大,分子量小的气体则都比较小;利用随机数的一个特性就是具有一定的波动性,计算数据需要取统计平均值。
其他文献
随着冠心病介入治疗领域研究的深入,造成支架置入后再狭窄和晚期并发症的原因不断被人们揭示和认识。第一代药物洗脱支架所使用的不可降解聚合物长期存在于体内会造成持续的
第二代测序技术具有大量并行分析DNA序列信息的能力。一次测序反应可以同时获得数十万至数十亿条DNA片段上碱基信息,一次测序过程可以获得数十亿至数千亿碱基序列。商用二代测
金纳米颗粒具有强吸收、强散射、表面等离子共振等光学性质,这些光学性质容易受颗粒形貌、修饰方式、周围环境的影响。因此金纳米颗粒引起了人们广泛的研究兴趣,研究范围也从系
长期以来,研究人员一直致力于开发快速、可靠的即时检测方法,用于替代现有基于实验室的常规检测方法。满足即时检测要求的生物传感器应该具有快速、可靠、简单、高效的特点,
热力系统逆动力学是一个崭新的研究领域。热力系统逆动力学问题已经成为许多研究和应用领域的关键性问题和基础性问题之一。建立热力系统逆动力学过程模型是热力系统逆动力学
管壳式换热器在过程工业中广泛的应用,污垢的存在导致其换热效率低下,基于‘火积’耗散理论以及‘微积分’思想研发的组合转子技术,能够提高换热设备效率及阻止其结垢,具有很
热力系统逆动力学是一个新兴的研究领域。热力系统逆动力学问题已成为许多研究和应用领域的关键性问题之一。逆动力学问题的研究方法在系统的稳定、最优控制、故障检测以及测
It recently became benzodiazepine abuse a serious social problem in the world, and the Chromatographic applications in the pharmaceutical sector and drugs among