基于组合叶列的涡轮分子泵结构优化与抽气机制研究

为了满足涡轮分子泵精准的设计计算和抽速更大的技术要求、弥补传统的单级叶列计算算法的不足,采用真实的动叶列和静叶列组合结构模型,建立组合叶列模拟计算算法,并以对抽速影响较大的前4级组合叶列为例,开展涡轮分子泵的结构优化与抽气机制研究。研究发现:优化后的结构参数模型与原结构相比,组合叶列的最大抽速和最大压缩比分别增大了28.22%和13.99%;减小气体分子返回入口的概率、增大气体分子与下表面碰撞的概率将有利于改善涡轮分子泵的抽速。该研究从分子运动学角度揭示了涡轮叶列的抽气机理,为涡轮分子泵精准的设计和结构优化提供了新的理论依据和模拟计算算法。

转杯纺纱器气流场形成机制的数值分析

转杯纺纱机在正常工作时纺纱器中的气流场主要受气泵抽气机制和转杯旋转机制影响,为研究这2种机制对纺纱器中气流场形成的作用,设计了3种对应不同作用机制的工况,且基于计算流体动力学方法对这3种工况中的流体域进行了数值模拟,并对其气流场的速度分布和压力分布特征进行了分析。数值计算结果表明:转杯纺纱器中的气流场是由抽气机制和旋转机制共同决定的;抽气机制为纤维输送提供了必要的气流速度和负压条件,旋转机制有利于纤维向转杯滑移面的顺利转移和纤维的有序排列,以及其向凝聚槽的凝聚;在这2种机制的共同作用下形成了转杯纺独特的气流纺纱环境。