1、玻义尔定律
体积V,压强P,P·V=常数
一定质量的气体,当温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。
即P1/P2=V2/V1
2、盖·吕萨克定律
当压强P不变时,一定质量的气体,其体积V与{jd1}温度T成正比:
V1/V2=T1/T2=常数
当压强不变时,一定质量的气体,温度每升高(或P降低)1℃,则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。
3、查理定律
当气体的体积V保持不变,一定质量的气体,压强P与其{jd1}温度T成正比,即:
P1/P2=T1/T2
在一定的体积下,一定质量的气体,温度每升高(或降低)1℃,它的压强比原来增加(或减少)1/273。
4、平均自由程:
λ=(5×10-3)/P (cm)
5、抽速:
S=dv/dt (升/秒)或 S=Q/P3 ~' U6 [, w2 g' a% N; s3 T1 }* j
Q=流量(托·升/秒) P=压强(托) V=体积(升) t=时间(秒)
6、通导: C=Q/(P2-P1) (升/秒)
7、真空抽气时间:
对于从大气压到1托抽气时间计算式:9 l) S7 [( A/ l8 O
t=8V/S (经验公式)
V为体积,S为抽气速率,通常t在5~10分钟内选择。
8、维持泵选择:
S维=S前/10# }1 s# W \& o& k+ G6 `$ B
9、扩散泵抽速估算:
S=3D2 (D=直径cm)
10、罗茨泵的前级抽速:
S=(0.1~0.2)S罗 (l/s)
11、漏率:
Q漏=V(P2-P1)/(t2-t1)
Q漏-系统漏率(mmHg·l/s)
V-系统容积(l)& i; N* L' Y! H( q& g: a0 c
P1-真空泵停止时系统中压强(mmHg)7 g) Z1 N5 r. @" t1 A
P2-真空室经过时间t后达到的压强(mmHg)
t-压强从P1升到P2经过的时间(s)0 i. d. o/ \/ Q: S! {9 `
12、粗抽泵的抽速选择:
S=Q1/P预 (l/s)
S=2.3V·lg(Pa/P预)/t) L0 B8 M% X7 r6 Y5 e0 Z, x# }1 Z
S-机械泵有效抽速
Q1-真空系统漏气率(托·升/秒)7 O9 P9 k4 T0 x; X G
P预-需要达到的预真空度(托)% f# I* |, t* l! w5 ^2 \7 s3 u0 m# e1 v
V-真空系统容积(升)" ]. E/ ?6 y; B- b% r; U" S4 q" }
t-达到P预时所需要的时间5 D2 c) j! H$ d. |
Pa-大气压值(托)
13、前级泵抽速选择:
排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等,它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值,选用的前级泵必须能将主泵的{zd0}气体量排走,根据管路中,各截面流量恒等的原则有:
PnSg≥PgS 或1 y4 ~- q3 r) V3 P$ d2 ?2 ?
Sg≥Pgs/Pn
Sg-前级泵的有效抽速(l/s)
Pn-主泵临界前级压强({zd0}排气压强)(l/s), ^! _- E0 X2 j# G: f9 ~, b
Pg-真空室{zg}工作压强(托)% p6 n; A" z6 J" u5 G7 @. n- P
S-主泵工作时在Pg时的有效抽速。(l/s)
14、扩散泵抽速计算公式:
S=Q/P=(K·n)/(P·t)(升/秒): ]$ f4 A) e; Q+ f
式中:S-被试泵的抽气速率(l/s)
n-滴管内油柱上升格数(格), Q+ f3 l4 ^& G( G6 O/ m# j: [" w
t-油柱上升n格所需要的时间(秒)
P-在泵口附近测得的压强(托)
K-滴管系数(托·升/秒), r% ^- h+ Y0 p1 B) F% o$ ~4 o
K=V0·(L/n)·(Υ0/Υm)+Pa△Vt
其中V0-滴管和真空胶管的原始容积(升)+ [9 d, l: _- e4 S) t$ x
L-滴管刻度部分的长度(mm)
n-滴管刻度部分的格数(格)7 i$ \- a7 k }
Υ0-油的比重(克/厘米3)
Υm-汞的比重(克/厘米3)& X) @7 P+ z* U& j
Pa-当地大气压强(托)7 t+ G; T( k/ v
△Vt-滴管的刻度上的一格的对应的容积(升/格)5 o5 q1 L- F. A! h& e* e' ]' P
15、旋片真空泵的几何抽速计算公式:
S=πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)) c) _6 S8 y! ?. e
式中:Z为旋片数,n为转速(转/分),L为泵腔长度,D为泵腔直径,d为转子直径(cm),Kv为容积利用系数(一般取95%)。
16、O型橡胶槽深B=0.7D
D为橡胶直径,槽宽C=1.6B
17、方形橡胶槽深B=0.8A
A为方形橡胶边长,槽宽C=1.67B