Оптимизация высоковакуумных механических насосов

В монографии рассмотрены созданные авторами математические модели процессов в проточных частях высоковакуумных механических насосов. Эти модели позволяют конструировать насосы с необходимыми откачными характеристиками. По результатам анализа влияния геометрических и динамических параметров насосов и свойств откачиваемого газа на эффективность работы насоса даны рекомендации по выбору оптимальных параметров рабочих элементов насосов, предназначенных для эксплуатации в различных условиях.

Оптимизация проточных частей высоковакуумных механических насосов и их комбинированных схем на основании предложенных в книге критериев оптимальности дает возможность создавать насосы с параметрами, превосходящими по массогабаритным характеристикам лучшие современные модели известных производителей насосов.

Для инженерно-технических работников, занимающихся конструированием, производством и эксплуатацией вакуумных насосов и систем, а также для аспирантов и студентов технических вузов.

Список литературы

1. Анисимов Б.В., Белов В.И., Норенков И.П. Машинный расчет элементов ЭВМ. М.: Высш. шк., 1976. 336 с.
2. Беляев Л.А. О расчете параметров молекулярных турбонасосов // Вакуумная техника. 1968. Вып. 1. С. 56—72.3
3. Вакуумная техника: Справочник / Е.С. Фролов, В.Е. Минайчев, А.Т. Александрова и др.; под общ. ред. Е.С. Фролова, В.Е. Минайчева. М.: Машиностроение, 1992. 480 с.
4. Гарбуз Г.А., Иванов В.П. Применение метода Монте-Карло к расчету сильно разреженного газа в системах с произвольной конфигурацией стенок // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газов.1969. № 5. С. 168–175.
5. Грошковский Я. Техника высокого вакуума. М.: Мир, 1975. 622 с.
6. Девиен М. Течение высокого вакуума. М.: Иностранная литература, 1962. 187 с.
7. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. М.: Мир,1964. 715 с.
8. Демихов К.Е. Определение параметров откачки объемного потока газа каналом рабочего колеса турбомолекулярного вакуумного насоса // Изв. вузов. Машиностроение. 1982. № 5. С. 81—86.
9. Демихов К.Е. Теоретическая модель процесса переноса молекул газа каналом молекулярного вакуумного насоса // Изв. вузов. Машиностроение. 1982. № 7. С. 69—74.
10. Демихов К.Е. Оптимальные геометрические параметры межлопаточных каналов колес турбомолекулярного вакуумного насоса // Изв. вузов. Машиностроение. 1983. № 12. С. 66—69.
11. Демихов К.Е. Геометрические параметры полости всасывания высоковакуумных насосов // Изв. вузов. Машиностроение. 1984.№ 8. С. 78–82.
12. Демихов К.Е., Пыжов И.Н. Модель процесса переноса молекул газа межлопаточными каналами рабочего колеса турбомолекулярного вакуум-насоса // Химическое и нефтяное машиностроение. 1977. № 1. С. 26—27.
13. Демихов К.Е., Пыжов И.Н. Выбор оптимальных геометрических размеров пакета рабочих колес турбомолекулярного вакуумного насоса // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1976. № 12.С. 28—36.
14. Демихов К.Е., Сапежинский М.Г. Выбор оптимальных геометрических параметров лопаточных колес турбомолекулярного вакуумного насоса // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1986. № 464.С. 7—15.
15. Демихов К.Е., Сапежинский М.Г. Определение параметров турбомолекулярных вакуумных насосов с составной проточной частью // Изв. вузов. Машиностроение. 1985. № 4. С. 151—154.
16. Демихов К.Е., Сапежинский М.Г., Оглоблин И.И. Оптимизация проточной части турбомолекулярных вакуумных насосов // Изв. вузов. Машиностроение. 1986. № 8. С. 79—82.
17. Демихов К.Е., Шевляков А.Н. К определению вероятности перехода молекул через рабочее колесо ТВН с непараллельными стенками межлопаточного канала // Изв. вузов. Машиностроение.1972. № 5. С. 172—174.
18. Денисов Г.Г., Иванов В.П., Неймарк Ю.И. Об одном способе улучшения вакуумных молекулярных насосов // Физика и техника вакуума. 1973. С. 87—90.
19. Жирицкий Г.С., Стрункин В.А. Конструкции и расчет на прочность деталей паровых и газовых турбин. М.: Машиностроение,1968. 320 с.
20. Игуши М., Кането С., Хашимото С. Откачные характеристики комбинированного турбомолекулярного насоса по различным газам: пер. с япон. / ГПНТБ. М., 1986. № 28—5. 5 с.
21. Киеси Н. Развитие технологии турбомолекулярных насосов сверхвысокого вакуума: пер. с япон. / ГПНТБ. М., 1987. № 98620. 8
22. Коган М.Н. Динамика разреженного газа. М.: Наука, 1967.440 с.
23. Кондрашев В.С. Вопросы расчета и теории молекулярных турбонасосов // Межвуз. сб. МИРЭА. М., 1978. № 2. С. 22—28.
24. Кузьмик П.К., Маничев В.Б. Автоматизация функционального проектирования. М.: Высш. шк., 1986. 143 с.
25. Левин Г. Основы вакуумной техники. М.: Энергия, 1969. 272 с.
26. Леонов Л.Б. Методика расчета турбомолекулярных вакуумных насосов на ЭВМ // Электронная техника: Научно–технический сборник. М.: ЦНИИЭ, 1980. С. 78—87. (Сер.: Электровакуумные и газоразрядные приборы.)
27. Минайчев В.Е. Вакуумные крионасосы. М.: Энергия, 1976.150 с.
28. Моисеев Н.Н., Иваников Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. М.: Наука, 1978. 336 с.
29. Насосы турбомолекулярные, вакуумные 01АБ. М.: Внешторгиздат, 1979. 4 с.
30. Ноилла С. Закон отражения от поверхности в свободномолекулярном потоке // Взаимодействие газов с поверхностями. М.: Мир,1965. С. 136–153.
31. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. М.: Высш. шк., 1980. 311 с.
32. Пауэр Б.Д. Высоковакуумные откачные устройства. М.: Энергия, 1969. 527 с.
33. Пипко А.И., Плисковский В.Я., Пенчко Е.А. Конструирование и расчет вакуумных систем. М.: Энергия, 1970. 504 с.
34. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Регсдел К. Оптимизация в тех-нике: в 2 т. М.: Мир, 1986. 670 с.
35. Розанов Л.Н. Вакуумные машины и установки. Л.: Машиностроение, 1975. 336 с.
36. Саксаганский Г.Л. Современные турбомолекулярные и электрофизические насосы: обзорная информация. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1981. 104 с.
37. Саксаганский Г.Л. VIII Международный вакуумный конгресс: экспресс-информация. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1981. № 2.51 с.
38. Саксаганский Г.Л., Ершов Б.Д. Потоки в структурах неограниченной геометрической сложности // Журнал технической физики. 1979. Т. 49. Вып. 9. С. 1814—1823.39
39. Трудоношин В.А., Пивоварова Н.В. Математические модели технических объектов. М.: Высш. шк., 1986. 157 с.
40. Тузанкин Ю.М., Беляев Л.А., Угревский А.В. Молекулярные вакуумные насосы: обзорная информация. М.: ЦИНТИхимнефтемаш. 1975. 56 с.
41. Тузанкин Ю.М., Орешникова Л.П. Особенности теории и расчета турбомолекулярных вакуумных насосов с радиальной системой каналов // Молекулярная газовая динамика. Новосибирск: Ин-т теплофизики СО АН СССР, 1980. С. 185—190.
42. Усюкин И.П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. 292 с.
43. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1979. 560 с.
44. Фролов Е.С. Турбомолекулярные вакуум-насосы. М.: Машиностроение, 1980. 119 с.
45. Фролов Е.С., Демихов К.Е., Шевляков А.Н. К вопросу определения оптимальных размеров дискового рабочего колеса ТВН // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1973. № 158. С. 91–93.
46. Херблат Ф. О молекулярных взаимодействиях между газами и твердыми телами // Взаимодействие газов с поверхностями. М.: Мир, 1965. С. 12—34.
47. Черепин Н.В. Эволюция турбомолекулярных насосов за рубежом // Обзоры по электронной технике. Технология, организация производства и оборудование. 1979. Вып. 6. 39 с.
48. Шабалин О.Д. Молекулярная физика. М.: Высш. шк., 1978.168 с.
49. Явтуш В. Исследование рассеяния молекул газа на различных поверхностях // Взаимодействие газов с поверхностями. М.: Мир, 1965. С. 212—226
50. Bernhardt K. Calculation of pumping speed of turbo-molecularvacuum pump by means of simple mechanical data // Vacuum Science &Technology. 1983. Vol. 1 (2). P. 136—139.
51. Box G. Evolutionary operations. A method for increasing industrial productivity // Appl. Science. 1957. No. 6. P. 81—101.
52. Chu J., Hua Z. The statistical theory of turbomolecular pumps //Adv. JVST. 1982. Vol. 20 (4). P. 1101—1104.
53. Fustoss L. Monte-Carlo calculation for free molecular and near-free molecular flow through axially symmetric tubes // Vacuum. 1981.Vol. 31. No. 6. P. 243—246.
54. Gaede W. Die Molekularluftpumpe // Annalen der Physik. 1913.Bd. 41. S. 337—380.55
55. Gajeqski P., Hecsynski R. Teoria mechaniszncy pompy molecularney // IPPT PAN. Warszawa, 1971. 38 s.
56. Henning H., Götz D. Neue turbo-molecularpumpe für uberwiegend Industriris Auwendungen // Vacuum Technik. 1983. Bd. 32. J.No. 5. S. 130–135.
57. Henning H., Knorr G. New series of air-cooled turbomolecular pumps for industry and research to be mounted in any position // VacuumTechnik. 1981. Bd. 30. J. No. 4. S. 98—101.
58. Hodson J. Designing a molecular pump as a seal to space // ASME papers. 1965. 15 p
59. Holland-Merten E. Vakuum in der Verfahrenstechnir. 1951. S. 311.
60. Holweck M. Conites. Redus // C.R. Acad. Sci. 1923. P. 177—220
61. Kruger C., Shapiro A. Vacuum pumping with a blated axial-flowturbomachine // Symp. Vac. Techn. Trans. Pergamon Press. 1960. P. 117—140.
62. Mercier C. Teorie des pompes molecularies aux tres bassespressions // Le Journ. de physique et le radium. 1956. Vol. 17. No. 3.P. 1—11.
63. Mongodin G., Prevot F. Etude expe´rimentale une pompe moleculare rotative // Le Vide. 1956. Vol. 61. S. 3—13.
64. Morise L., Sagot S. Teorie des pompes turbomolecularies // LeVide. 1964. Vol. 19. P. 109
65. Sawada T. Vacuum sealing with a spiral grooved gas dynamicseal // Bull of the ISME. 1979. No. 169. P. 974—981
66. Sawada T. Masseparation in a turbomolecular pump // Proc.6th Jut. Vacuum Cong. Kyoto, 1974. P. 1—4
67. Sawada T., Suzuki M., Taniguchi O. The axial flow molecular pump: Part I // Scient. Papers Inst. Phys. and Chem. Res. 1968. Vol. 62.No. 2. P. 49—64.
68. Sawada T., Suzuki M., Taniguchi O. The axial flow molecular pump. 2nd report // Bull of the ISME. 1971. Vol. 14. No. 67. P. 48—57.
69. Sawada T., Suzuki M., Taniguchi O. The axial flow molecular pump. 2nd report // Bull of the ISME. 1973. Vol. 16. No. 92. P. 312
70. Sawada T., Suzuki M., Taniguchi O. On the axial flow molecular pump. 2nd report // Bull of the ISME. 1973. Vol. 16. No. 92. P. 933.
71. Shimadzu. Wide range turbomolecular pump model TMP // Shimadzu Rew. 1985. Vol. 42. No. 3—4. P. 415—417.
72. Siegbahn M. Die molecular pump // Activ für Matematik Astronomy Och. Physik Band. 1944. Bd. 30. No. 2. S. 1944
73. Wu J. On a new axial flow molecular pump // Journal of Science Instr. 1965. No. 12. P. 876—877.