羅茨真空機(jī)組中的流動(dòng)過(guò)程分析
在羅茨真空機(jī)組的設(shè)計(jì)中,確定葉輪的周向速度是非常重要的,因?yàn)橹芟蛩俣葘?duì)泵的性能影響很大,可以說(shuō)是全局性的。泵的其他參數(shù),如臨界壓縮比、極限真空和效率,與圓周速度密切相關(guān)。
如果周向速度太小,泵將不會(huì)達(dá)到預(yù)定的臨界壓縮比,極限真空也將降低,這將縮小泵的工作范圍,增加高真空區(qū)的軸功率等。另一方面,如果周向速度太高,泵的臨界壓縮比和極限真空可以提高,但過(guò)高的周向速度會(huì)降低泵的效率,增加軸功率。而且由于液環(huán)介質(zhì)汽化壓力的影響,過(guò)大的周向速度不會(huì)成比例地提高臨界壓縮比。所以周速不要太大。在設(shè)計(jì)羅茨真空機(jī)組時(shí),如何合理選擇周速,使泵具有滿意的性能和低能耗是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。
當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)形成液環(huán)時(shí),液環(huán)作為一個(gè)封閉腔的邊界,在吸入?yún)^(qū)不斷從葉輪獲得動(dòng)能,速度不斷增加,直到葉輪上偏心點(diǎn)處的葉輪圓周速度達(dá)到高值。在壓縮區(qū),它以“活化冷”的形式壓縮氣體,將葉輪獲得的一部分動(dòng)能傳遞給氣體,使氣體壓力上升。
羅茨真空機(jī)組的工作過(guò)程其實(shí)就是葉輪、液環(huán)等等,羅茨真空機(jī)組液環(huán)的動(dòng)能取決于葉輪的周向速度。如果圓周速度大,說(shuō)明液體從葉輪獲得很大的動(dòng)能,對(duì)氣體有很強(qiáng)的作用,也就是說(shuō)一定體積的氣體可以得到更高的壓縮比;相反,液體對(duì)氣體的作用力很弱。