真空コンダクタンスの相関計算
Jun 29, 2018| 真空管路を通る流体の流れがあるとき、流体の流れの容易さはコンダクタンスと呼ばれる。 真空管路の両端の圧力をそれぞれp1、p2とすると、Cは流れコンダクタンス(図1)であり、流れは
Q =CΔp
図1真空配管の流れ図
真空システムでは、ガス流は、粘性流と分子流に大別することができる。 気体分子の平均自由行程が管の内径よりも十分に小さい場合、分子間衝突が主な現象であり、粘性流れが支配的役割を果たす。 粘性流のコンダクタンスは以下のように示すことができます(例として円形チューブを使用)。
C =(πa4p/8η)/ L
ここで、p -導管の平均圧力(=(p1 + p2)/ 2)
η---粘度
ガス分子の平均自由行程が管の内径より大きい場合、ガス分子と管の内壁との衝突が主な現象であり、すなわち分子流が支配的役割を果たす。 分子流の流れは、以下のように表すことができる。
C =(2πa3v/ 3)/ L
v -ガス分子の平均速度。
コンダクタンスがそれぞれC1とC2である2本の管が互いに平行であり(図2)、真空管路内のガスの流れは流れの定義に従ってそれぞれQ1とQ2です。
Q1 = C1(p1-p2)
Q2 = C2(p1-p2)
図2平行パイプの流れ図
フルフロー
Q = Q1 + Q2 =(C1 + C2)(p1-p2)
したがって、合成コンダクタンスは
C = C1 + C2
一般的な平行真空管路の合成コンダクタンスは
C = C1 + C2 + C3 + ... =ΣCi
コンダクタンスがそれぞれC1とC2である2つの真空導管が直列に接続されると(図3)、異なる真空導管内のガス流量は等しい。 定義によると:
Q = C1(p1-px)、Q = C2(px-p2)
pxは真空配管接続部の圧力です。

図3シリーズ真空管路の流れ図
pxを削除する
Q =(1 / C1 + 1 / C2)-1(p1-p2)
したがって、合成コンダクタンスは
C =(1 / C1 + 1 / C2)-1
カスケードの場合、コンダクタンスの一般式は次のように表すことができます。
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + ... = Σ1 / Ci


