發(fā)布時間:
2019
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干式真空泵作為核心裝備廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、太陽能電池制造、化工、制藥等重要行業(yè), 其研發(fā)和生產(chǎn)越來越受到重視。干式真空泵有多種結(jié)構(gòu)形式,其中主要有多級羅茨式、多級爪式、組合式(羅茨+爪型)和螺桿式等,抽氣過程中氣體的溫度和壓力存在復(fù)雜的變化。目前, 除制造裝配要求精度高、加工難度大等制約因素外,設(shè)計理論也亟待提高,如轉(zhuǎn)子熱變形及對間隙的影響、空氣動力性噪聲的產(chǎn)生與控制、顆粒物的抽除及在腔內(nèi)的運動等問題都值得深入分析, 因此,對泵腔的流場進(jìn)行研究具有重要意義?！ 〗陙?計算流體力學(xué)(CFD ,Computational FluidDynamics)發(fā)展迅速并被應(yīng)用于流體機械內(nèi)部流場的研究。在真空技術(shù)領(lǐng)域也不斷有 CFD 的應(yīng)用成果被報道, Boulon 和 Cheng 等研究了復(fù)合分子泵Holweck 排氣級和渦輪增壓泵內(nèi)的流動模擬問題;Wang 等對不同運轉(zhuǎn)條件下蒸汽噴射泵的性能進(jìn)行了數(shù)值計算。本文以多級干式真空泵的羅茨型吸氣級泵腔為研究對象, 基于CFD 通用軟件AN-SYS -CFX 并采用動網(wǎng)格方法對泵內(nèi)的瞬態(tài)流動進(jìn)行了數(shù)值計算, 討論了CFD 方法的適用性, 分析了氣體的流動現(xiàn)象和流場分布, 為進(jìn)一步研究干式真空泵內(nèi)的物理過程和理論問題進(jìn)行了有益的嘗試. 通過學(xué)者的研究得出以下結(jié)論 (1)應(yīng)用動網(wǎng)格方法建立了干式真空泵羅茨吸氣級內(nèi)流動的瞬態(tài)模擬模型, 針對泵腔間隙接近0.1 mm 的實際機型, 在入口壓力為 100 和 1000 Pa時,與抽速曲線對比 CFD 數(shù)值結(jié)果的誤差分別為34.2 %和11.5 %?！ ?2)CFD 方法難以適用于入口壓力較低及極限真空時干式真空泵內(nèi)的流動分析, 但在入口壓力較高時具有較好的數(shù)值精度, 具體應(yīng)用中可依據(jù)工程實際允許的精度要求確定適當(dāng)?shù)娜肟趬毫Ψ秶??！ ?3)模擬計算了真空泵的性能并對其內(nèi)部的流動現(xiàn)象進(jìn)行了分析, 指出...