羅茨真空機組中的流動過程分析
在羅茨真空機組的設計中,確定葉輪的周向速度是非常重要的,因為周向速度對泵的性能影響很大,可以說是全局性的。泵的其他參數,如臨界壓縮比、極限真空和效率,與圓周速度密切相關。
如果周向速度太小,泵將不會達到預定的臨界壓縮比,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,但過高的周向速度會降低泵的效率,增加軸功率。而且由于液環介質汽化壓力的影響,過大的周向速度不會成比例地提高臨界壓縮比。所以周速不要太大。在設計羅茨真空機組時,如何合理選擇周速,使泵具有滿意的性能和低能耗是一個值得探討的問題。
當葉輪旋轉帶動液體旋轉形成液環時,液環作為一個封閉腔的邊界,在吸入區不斷從葉輪獲得動能,速度不斷增加,直到葉輪上偏心點處的葉輪圓周速度達到高值。在壓縮區,它以“活化冷”的形式壓縮氣體,將葉輪獲得的一部分動能傳遞給氣體,使氣體壓力上升。
羅茨真空機組的工作過程其實就是葉輪、液環等等,羅茨真空機組液環的動能取決于葉輪的周向速度。如果圓周速度大,說明液體從葉輪獲得很大的動能,對氣體有很強的作用,也就是說一定體積的氣體可以得到更高的壓縮比;相反,液體對氣體的作用力很弱。