Рис. 2. Различные варианты каналов, образованных выпуклой и вогнутой
цилиндрическими стенками
своей геометрической оси
O
с угловой скоростью
ω
. В этой ситуа-
ции линейная скорость на роторе в каждой точке при заданной часто-
те вращения постоянна и равна
V
=
ωr
, а взаимодействие молекул
с движущейся стенкой увеличивает проводимость в направлении со
входа на выход (со стороны с давлением
P
1
на сторону с
P
2
). Именно
этот принцип используется для откачки в молекулярных вакуумных
насосах.
Теперь рассмотрим случай, когда вращение ротора осуществляется
вокруг центра
O
, не совпадающего с геометрическим центром головки
ротора
O
0
(рис. 2,
б
). Такой вариант имеет место в радиальном кана-
ле двухроторного вакуумного насоса (ДВН) типа Рутс, причем здесь
V
i
=
ωR
i
, а
δ
(
R
−
r
)
.
На примере ДВН [8] показано, что эффект от вращения ротора мо-
дели (см. рис. 2,
б
) полностью противоположен модели, приведенной
на рис. 2,
а
. А именно, перетекания с выхода на вход увеличиваются.
Такой характер течения может быть объяснен тем, что большая часть
газа, попадающего в канал со стороны выхода, проходит через зазор
не за счет взаимодействия со стенками, а за счет встречного движе-
ния (проворачивания) ротора. Соответственно, молекулы испытывают
меньшее число столкновений с движущейся навстречу стенкой, и их
шансы на прохождение с выхода на вход увеличиваются. Причем эф-
фект усиливается при уменьшении зазора и наиболее сильно проявля-
ется при молекулярном режиме течения газа.
Аналогичная картина наблюдается при орбитальном движении по-
движной спирали
2
относительно неподвижной спирали
1
в НВСп
(рис. 3). При этом каждая точка подвижной спирали имеет мгновен-
ную скорость
V
e
=
eω
, где
e
— эксцентриситет.
Частота вращения в НВСп, как правило, не выше 2000 об/мин.
Значение эксцентриситета даже для больших насосов обычно не пре-
вышает 10 мм, т.е.
V e
не достигает даже 2. . . 3 м/c. Опираясь именно
76 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 4
