氣體流動狀態(tài)的判別方法
在真空狀態(tài)下,氣體通過管道的流動屬于稀薄氣體流動。在真空系統(tǒng)管路中的氣流有五種流動狀態(tài):湍流(又稱紊流、渦流);湍-粘滯流;粘滯流(又稱層流、粘性流、泊稷葉流);粘滯-分子流;分子流(又稱自由分子流、克努森流)。湍-粘滯流是湍流和粘滯流之間的過渡狀態(tài)。粘滯-分子流是粘滯流和分子流之間的過渡狀態(tài)。
因為湍流僅僅發(fā)生在真空系統(tǒng)剛剛工作之時,持續(xù)的時間很短,發(fā)生湍-粘滯流的時間也很短,所以在真空系統(tǒng)的設計計算中很少考慮這兩種流動狀態(tài)的影響。而主要考慮粘滯流,粘滯-分子流,分子流這三種流動狀態(tài)下,管道對氣體的導通性能-流導。
氣體在管道中的流動狀態(tài)不同,管道的流導也不一樣,也就是說,管道對氣體的流導不僅取決于管道的幾何形狀和尺寸,還與管道中流動的氣體種類和溫度有關,在有的流動狀態(tài)下還取決于管道中氣體的平均壓力。所以在計算管道對氣體的流導時,首先必須判明管道中的氣流是哪一種流動狀態(tài)?
對于室溫20℃空氣、湍流、湍-粘滯流、粘滯流之間的判別式為式(3)。
對于室溫20℃空氣,粘滯流、粘滯-分子流和分子流之間的判別式是(4)。