1、1概述油擴散泵的工作原理與水蒸汽噴射泵相似，都是靠高速蒸汽射流來攜帶氣體以達到抽氣的目的，故有如水蒸汽噴射泵相似的特點。不同點是擴散泵工作在高真空區(qū)域，其工作壓強范圍為1010pa。廣泛用于電子、化工、冶金、機械、石油及原子能等工業(yè)部門中。2油擴散泵的工作原理與結(jié)構(gòu)圖3是擴散泵的結(jié)構(gòu)示意圖。-2-6當油蒸汽從傘形噴咀(如I級噴咀)以超音速噴出后，其速度逐漸增大，壓力及密度逐漸降低，射流上邊的被抽氣體A因密度差要向蒸汽射流中擴散并被射流攜帶到水冷的泵壁處B，在B處，工作蒸汽大部分被冷凝成油滴沿泵壁流回到油鍋中循環(huán)使用，而被抽氣體在B處堆積、壓縮，最后被下級射流攜帶走，以達到逐級壓縮，最后被前級泵

2、抽走。其抽速特性曲線如圖4所示。3擴散泵的性能計算(1)擴散泵的抽速S的計算1(4)式中 蒸汽射流的平均速度R(L)、R(O)分別表示泵筒與噴咀帽的直徑a蒸汽射流與泵壁的夾角D氣體在射流中的擴散系數(shù)(2)擴散泵每級最大壓縮比(P2P1)max的計算(5)式中、D意義同(4)L蒸汽射流長度(3)蒸汽射流流譜的計算擴散泵各級蒸汽射流的工作壓強范圍為10l0Pa，在這樣寬的領(lǐng)域里，蒸汽流從連續(xù)流向滑流、過渡流、分子流過渡。用一種理論解決上述各種流態(tài)中的問題是很困難的。通常，在連續(xù)流領(lǐng)域里，可用氣體動力學(xué)理論去處理，在分子流領(lǐng)域里，可用分子流理論去處理。然而，處理兩種流態(tài)之間的問題也是很困難的。為此，

3、在處理蒸汽流問題之前，必須弄清楚所要處理的蒸汽流是屬于那種流態(tài)。MWutz建議用特征碰撞數(shù)Z大于10作為應(yīng)用氣體動力學(xué)的判據(jù)。(6)式中C油蒸汽分子的平均熱運動速度(cms)l蒸汽流中混合物分子的平均自由程，因射流中蒸汽分子密度ndng(混合物中空氣分子密度)，所以l可看成是蒸汽分子的平均自由程(cm)L蒸汽射流的長度(cm)V蒸汽射流的平均速度(cms)工作蒸汽在噴咀內(nèi)的流動，可用一維定常等熵流的公式去計算，而工作蒸汽在噴咀外的流動比較復(fù)雜，往往是膨脹波、微壓縮波和激波共存的復(fù)雜流場。關(guān)于膨脹波的流場，可用下邊的普朗特邁耶流公式求解。對左伸膨脹波系，其計算公式為：（7）對于右伸膨脹波系，其計

4、算公式為：（8）上二式中氣流方向角速度系數(shù)K氣體絕熱指數(shù)C1，C2積分常數(shù)關(guān)于激波流場中的氣流參數(shù)，由下面諸公式計算。（9）式中1激波前的速度系數(shù)2x2y2-2-6激波后的速度系數(shù)在x軸上的分量 激波后的速度系數(shù)在y軸上的分量K氣體絕熱指數(shù)(10)(11)(12)上三式中P1、1、T1及P2、2、T2分別表示波前波后的壓力，密度及溫度M1波前氣流馬赫數(shù)激波角K氣體絕熱指數(shù)。根據(jù)膨脹波及激波流場中的諸計算式，可繪出擴散泵中各級射流流譜(如圖3中的I級噴咀流譜)。顯然，噴咀系統(tǒng)的幾何形狀、級間距離及壓縮比等對流譜和泵的性能有很大影響。為了確定較佳的噴咀形狀、級間距離及壓縮比，應(yīng)繪出多種工況下的流譜，選出其中一組較佳數(shù)據(jù)為設(shè)計方案。究竟選擇那種流譜為最佳方案，應(yīng)考慮下述原則：(1)各級射流不重疊。(2)應(yīng)保證第一級射流充分膨脹。(3)保證第一級射流有足夠的長度，并且與泵壁的夾角應(yīng)盡量小，以利于提高