УДК 621.52
РАСЧЕТ ПРОВОДИМОСТИ ПРОФИЛЬНЫХ ЩЕЛЕВЫХ
КАНАЛОВ БЕСКОНТАКТНЫХ БЕЗМАСЛЯНЫХ ВАКУУМНЫХ
НАСОСОВ В ВЯЗКОСТНОМ РЕЖИМЕ ТЕЧЕНИЯ ГАЗА
С.И. Саликеев
,
А.А. Райков
,
А.В. Бурмистров
Казанский национальный исследовательский технологический университет,
Казань, Российская Федерация, Республика Татарстан
e-mail:
Получена полуэмпирическая формула для расчета проводимости канала, обра-
зованного выпуклой и вогнутой цилиндрическими стенками проточной части
насоса, применительно к расчету профильных каналов бесконтактных безма-
сляных вакуумных насосов, в частности, спиральных, винтовых, двухроторных
типа Рутс, плунжерных. Предлагаемое простое уравнение, позволяет с мини-
мальными вычислительными затратами получить значения проводимости и
массового расхода для сложных профильных каналов. Представлены матема-
тические зависимости для расчета геометрических параметров каналов раз-
личных профилей. Расчетные значения по формуле применительно к каналам
спирального насоса были проверены численным расчетом в пакете Fluent на
основании уравнений Навье–Стокса для вязкостного режима течения газа.
Расчет проведен для всего диапазона геометрических параметров каналов из-
вестных спиральных вакуумных насосов. Результаты расчетов представлены
в графическом виде и в форме таблиц. Проведено сравнение результатов рас-
чета по предлагаемой формуле и численного решения уравнений Навье–Стокса.
Среднее расхождение расчетов составляет всего 2,5%.
Ключевые слова
:
проводимость, щелевые каналы, вязкостный режим, спираль,
геометрические параметры.
CALCULATION OF CONDUCTIVITY OF PROFILE SLOTTED CHANNELS
OF CONTACTLESS OILFREE VACUUM PUMPS IN VISCOUS REGIME
OF GAS FLOW
S.I. Salikeev
,
A.A. Raikov
,
A.V. Burmistrov
Kazan National Research Technological University, Kazan, Russian Federation
e-mail:
;
A semi-empiric formula for calculating the conductivity of the channel formed by the
convex and concave cylindrical walls of the pump flow path is derived as applied
to the calculation of the profile channels of contactless oil-free vacuum pumps, in
particular, spiral, helical, two-rotor (of Roots type), and plunger pumps. The proposed
simple equation makes it possible to obtain the conductivity and mass rate values for
complex profile channels with minimum computing time. Mathematical dependences
are presented for calculating geometrical parameters of different-profile channels.
The values calculated from the formula were verified by the numerical calculation
using the FLUENT software package based on the Navier–Stokes equations for
the viscous regime of gas flow. The calculation is performed for the entire range
of geometrical parameters of channels for the known spiral vacuum pumps. The
calculation results are presented graphically form and in the form of tables. The
results obtained from the proposed formula are compared with the results of solving
numerically the Navier–Stokes equations. The average discrepancy of the calculations
is merely 2.5%.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 4 71
