淡薄气体流动状况
真空体系一旦启动,体系管道中就存在定向的气体流动,即淡薄气体沿管道的流动。气体在管道中的流动状况不同,管道的流导也不一样,也就是说,管道对气体的流动的影响,不仅取决于管道的几何外形和尺寸,还与管道中流动的气体种类、温度和压力有关。所以在计算管道对气体的流导时,首先必须判明管道中的气流是哪一种流动状况。淡薄气体沿管道的流动与常压气体有区别也有联系,研究淡薄气体沿管道的流动是真空科学的紧张内容之一。
在真空体系管路中的气流有五种流动状况:湍流(又称紊流、涡流);湍—粘滞流;粘滞流(又称层流、粘性流、泊稷叶流);粘滞—分子流;分子流(又称自由分子流、克努森流)。湍—粘滞流是湍流和粘滞流之间的过渡状况。粘滞—分子流是粘滞流和分子流之间的过渡状况。
湍流(Turbulence flow):管道中气体的压强和流速高,流线无规则且有旋涡,旋涡时隐时现,流动呈不稳固状况,质点的速度急剧转变着,加速度大,因而惯性力对流动起支配作用。一样平常存在于真空体系工作初期.
粘滞流(Viscous flow):当压强和流速渐渐降低,流线就有规律,随管道外形转变而转变,流动变成各部分具有不同速度的流动层。内摩擦力对流动起支配作用。
分子流(Molecular flow):气体压强进一步降低,当气体分子的平均自由程与管道直径相称时,开始出现新的流动状况,气体分子间的碰撞很少,甚至可以忽略,而气体分子寄托自己的热活动与管壁频繁碰撞,在管道内分子密度梯度的推动下,由高压端流向低压端。这种气流是一个个分子单独活动的综合结果。“漫反射”征象是促成分子流特别活动规律的紧张物理基础。
粘滞—分子流(Transition flow):是粘滞流和分子流之间的一种中心流动状况,压强介于粘滞流和分子流之间,不同速度层间有更多的分子交换,管壁处有滑动征象。其研究的难点在于它跨越流体力学和统计力学两大学科。粘滞流为流体力学范畴,分子流属气体分子动力学范畴,研究方法不同.
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