Нестеров С.Б. Методы расчета вакуумных систем

Нестеров С.Б., Васильев Ю.К., Андросов А.В.

Методы расчета вакуумных систем. — М.: Издательство МЭИ,2004. — 220 с.: ил.

Развитие методов проектировочных расчетов вакуумного оборудования тесно связано с постоянным расширением областей его применения и в связи с этим с усложнением его структурных и технико-эксплуатационных характеристик. Эффективность и функциональная надежность различного технологического оборудования, в том числе и вакуумного, непосредственным образом зависят от правильности принятых проектных решений. При этом необходимость обоснованности этих решений существенно возрастает при конструировании систем, используемых в таких ответственных приложениях, как термоядерная энергетика, системы моделирования космического пространства и др. Таким образом, создаются предпосылки к выделению области проектировочного анализа вакуумных систем в отдельную сферу, отвечающую за разработку наиболее эффективных конструкций и режимов эксплуатации вакуумного оборудования.

Оглавление

Предисловие 5

Основные условные обозначения 6

Введение 7

Глава 1.  Основные понятия вакуумной техники 10

Глава 2.  Mетоды расчета 15

2.1. Обзор методов расчета 15

2.2. Метод угловых коэффициентов 25

2.2.1. Основные понятия. 25

2.2.2. Расчет угловых коэффициентов 27

2.2.3. Примеры решения задач методом угловых коэффициентов 36

2.3. Метод Монте-Карло пробной частицы для свободномолекулярного 

режима 45

2.3.1. Описание общего алгоритма 45

2.3.2. Построение полярных диаграмм скоростей частиц. 59

2.3.3. Нахождение пространственного распределения частиц 61

2.3.4. Типы угловых распределений 63

2.3.5. Учет времени полета частицы 65

2.3.6. Учет скорости частицы 66

2.3.7. Определение распределения концентрации и давления 68

2.3.8. Пример расчета параметров коаксиального трубопровода. 71

2.4. Метод Монте-Карло пробной частицы для режимов, 

допускающих межмолекулярные взаимодействия 76

2.5. Метод эквивалентных поверхностей. 78

2.6. Метод балансовых уравнений 79

2.6.1. Аналитические соотношения. 86

2.6.2. Расчет коэффициента захвата крионасоса Marathon-8 

с помощью предложенного алгоритма 93

Глава 3.  Использование методов расчета для анализа сложных 

вакуумных систем 96

3.1. Реальные вакуумные системы и их классификация. 96

3.2. Проводимость сложного трубопровода в свободномолекулярном 

режиме 98

3.2.1. Основные понятия. 98

3.2.2. Методы расчета общей проводимости сложного трубопровода 100

3.2.3. Алгоритм расчета проводимости по теореме аддитивности 

обратной проводимости 103

3.2.4. Сравнение значений суммарной проводимости при ее расчетах 

разными методами 103

3.2.5. Пример расчета сложного трубопровода. 106

3.3. Расчет характеристик откачных систем 111

3.3.1. Расчет проводимости и коэффициента захвата криоловушки 

с учетом формирующегося криослоя 111

3.3.2. Расчет и проектирование крионасоса. 115

3.3.3. Комплексное исследование системы откачки продуктов 

термоядерного синтеза ITER. 135

3.4. Анализ испытательных камер для определения характеристик 

откачных систем 140

Глава 4.  Использование методов расчета для анализа локальных 

характеристик элементов сложных вакуумных систем 147

4.1. Расчет профилей криослоев 147

4.1.1. Зависимости для определения профилей криослоев. 148

4.1.2. Учет нелинейности 171

4.1.3. Пример расчета профиля криослоя 172

4.2. Влияние микрогеометрии сорбентов на сорбционные характеристики 

крионасосов. 173

4.2.1. Изучение характера поверхностей разных сорбентов. 174

4.2.2. Моделирование фрагмента поверхности. 177

4.3. Влияние углового распределения частиц на проводимость. 180

4.3.1. Описание метода расчетов 180

4.3.2. Влияние закона распределения 182

4.3.3. Влияние значения коэффициента прилипания. 185

4.4. Анализ криовакуумных условий в зоне вакуумной изоляции катушек 

тороидального поля ITER 190

4.4.1. Физические предпосылки и методология расчета 191

4.4.2. Общие условия расчетов 192

4.4.3. Расчет проводимости патрубков VVTS и лабиринтных 

соединений 196

4.4.4. Расчет распределения давления. 198

Глава 5.  Использование различных методов расчета 

для решения смежных задач вакуумной техники. 

Исследование термомолекулярного эффекта 206

5.1. Расчет для случая двух сфер, соединенных диафрагмой 207

5.2. Расчет для случая двух сфер, соединенных трубопроводом 208

5.3. Влияние геометрии и температуры 208

Глава 6.  Использование различных методов расчета для структурно-

параметрической оптимизации сложных вакуумных систем. 212

6.1. Конструкции и описание крионасосов 212

6.2. Анализ влияния геометрических характеристик экрана 

на его эффективность 214

Контрольные вопросы и задания 218

Список литературы 219

Для загрузки книги подождите несколько секунд:

{jllikelock} http://www.techeiscatel.ru/media/books/nesterov-vacuum.pdf {/jllikelock}