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，如果不加特殊說明，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，單位時間內(nèi)流過漏孔的露點(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)漏氣是絕對的，不漏氣是相對的在真空檢漏技術(shù)中所指的“漏”是和最大容許漏率的概念聯(lián)系在一起的。

    對于動態(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


    對于靜態(tài)真空系統(tǒng)，要求在一定時間內(nèi)，其壓力維持在容許的壓力以下，這時即使存在著漏孔，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)漏孔的過程是很復(fù)雜的，可能包含有粘滯流、過渡流及分子流三種流動狀態(tài)。主導(dǎo)流動狀態(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L，直徑d的均勻圓截面導(dǎo)管型漏孔，其對空氣的漏率及可視流動狀態(tài)見表2。

理想圓管對空氣的漏率及流動狀態(tài)

表2：理想圓管對空氣的漏率及流動狀態(tài)