УДК 621.521
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ОРБИТАЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ СПИРАЛИ
НА ПЕРЕТЕКАНИЯ В СПИРАЛЬНОМ ВАКУУМНОМ НАСОСЕ
А.А. Райков
,
М.Д. Бронштейн
,
С.И. Саликеев
,
А.В. Бурмистров
Казанский национальный исследовательский технологический университет,
Казань, Республика Татарстан, Российская Федерация
e-mail:
;
;
Рассмотрено перетекание газа через щелевые каналы безмасляного спирально-
го вакуумного насоса. Показано, что определяющий вклад в перетекание газа
вносит профильный канал между спиралями. Рассмотрены два варианта те-
чения газа через канал с подвижной стенкой. Первый, когда ротор вращается
вокруг своей геометрической оси со скоростью, направленной с входа на выход,
взаимодействие молекул с движущейся стенкой увеличивает проводимость в
этом направлении. Данный принцип используется в молекулярных вакуумных
насосах для откачки. Второй, когда ротор вращается вокруг центра, не со-
впадающего с геометрическим центром головки ротора, вращение оказывает
противоположный эффект, а именно, перетекания с выхода на вход увеличива-
ются. Показано, что аналогичная картина наблюдается при орбитальном дви-
жении подвижной спирали относительно неподвижной спирали в спиральном
вакуумном насосе. Соответственно перемещение точки контакта в профиль-
ном канале спирального насоса увеличивает обратные перетекания. Проведен
расчет перетеканий через подвижный профильный канал спирального насоса в
молекулярном и вязкостном режимах течения газа. При молекулярном режиме
течения проводимость может увеличиться в 10–15 раз по сравнению с каналом
с неподвижными стенками. В вязкостном режиме, даже при критических от-
ношениях давлений, увеличение скорости стенок до 50 м/с приводит к росту на
15. . . 45% массовых перетеканий. При докритических режимах течения газа
влияние скорости стенок еще существеннее.
Ключевые слова
:
спиральный вакуумный насос, проводимость, щелевой канал,
подвижная стенка, зазор, обратные перетекания.
EFFECT OF THE ORBITAL MOVEMENT SPEED OF A SCROLL
ON LEAKAGE IN A SCROLL VACUUM PUMP
A.A. Raykov
,
M.D. Bronstein
,
S.I. Salikeev
,
A.V. Burmistrov
Kazan National Research Technological University,
Kazan, Republic of Tatarstan, Russian Federation
e-mail:
;
The gas leakage through slot channels in an oil-free scroll vacuum pump is
considered. It is shown that a profile channel between scrolls makes the determining
contribution to the gas leakage. Two variants of gas flow through channels with
moving walls are considered. In the first case, when a rotor rotates about its
geometrical axis at a speed directed from inlet to outlet, the interaction between
gas molecules and a moving wall increases a conductance in this direction. It is the
operating principle of molecular pumps. In the second case, when a rotor rotates
around the center which does not coincide with geometrical center of the rotor
head, rotation has an opposite effect: a leakage from outlet to inlet increases. It is
shown that a similar situation is observed when a moving scroll executes an orbital
movement relative to a fixed scroll in a scroll vacuum pump. Correspondingly,
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 4 73
