【摘 要】
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真空系统是用于获得特定真空度的抽气系统,广泛应用于不同工程领域。对真空系统抽气性能预测方法进行研究,以验证真空系统能否达到工艺要求,对于真空系统设计、制造、使用维护具有重要意义。本硕士论文以中低真空度的真空系统为研究对象,提出考虑不同气体流动状态的理论抽气过程计算方法,与实测结果计算验证,并结合数值计算的方法对某真空系统设计阶段的抽气性能进行预测。主要创新点在于:提出考虑不同流态的抽真空理论计算模
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真空系统是用于获得特定真空度的抽气系统,广泛应用于不同工程领域。对真空系统抽气性能预测方法进行研究,以验证真空系统能否达到工艺要求,对于真空系统设计、制造、使用维护具有重要意义。本硕士论文以中低真空度的真空系统为研究对象,提出考虑不同气体流动状态的理论抽气过程计算方法,与实测结果计算验证,并结合数值计算的方法对某真空系统设计阶段的抽气性能进行预测。主要创新点在于:提出考虑不同流态的抽真空理论计算模型;利用三维数值计算方法（CFD）实现真空泵抽速随压力改变的抽真空过程并研究了一维数值计算方法对于计算复杂真空系统抽气性能的可行性;提出了稳压过程的压力波动的计算方法以及减少稳压误差的方法。具体工作如下:（1）理论系统抽气模型建立与验证对系统抽气过程和真空管道流导进行分析和建模,有别于传统方法只考虑层流,本文提出的方法可以根据管道中气体流动状态如湍流或层流选择不同流导模型;根据提出的理论计算方法与实测的抽气过程结果进行对比验证,以证明理论方法的有效性。（2）对真空泵实测提供数据支持利用现场实验平台,测定水环真空泵的吸入气量、功率、效率和吸入压力等参数并绘出性能曲线,为下面计算提供数据。（3）抽气性能计算结果对比利用上述理论方法、一维数值计算软件Flowmaster、三维数值计算软件Fluent以及测得的水环真空泵的性能曲线对某真空系统设计方案进行验证,并对支管道对抽气过程影响和真空系统流场分布进行了分析;根据不同算法结果,得出了Flowmaster在复杂真空系统抽气性能计算中建模方便,结果准确的结论。（4）真空系统选型优化及稳压预测利用理论、一维和三维算法,研究了不同设计参数对真空泵作用下的抽气性能计算结果的影响。并根据技术指标对达到特定真空度后,维持真空度的系统工作方案进行研究并进行效果预测,最后提出可行的预测方法。（1）、（3）、（4）的结果验证、对比分析和稳压方法的结合,可为今后真空系统的设计选型、运行性能预测以及提高真空系统工作效率方面提供理论参考,具有重要的理论和应用价值。
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