多级努森真空泵能效分析

基于热流逸效应工作的努森真空泵相较于传统真空泵,因具有无运动部件且结构简单的优点而倍受关注,其应用通常采用多级串联结构。文章以努森真空泵能耗和效率模型为基础,着重考虑级数与热量传递和压力分配的关系,建立了多级努森真空泵气体工质流态处于过渡流时的能耗(热流比)与运行效率模型,进而研究了影响热流比及运行效率与级数、努森数、压比、温差等参数的关系。结果表明,努森数从0.2增至8,对应的最优级数从118级减少至15级;压比从2增至100,对应的最优级数从12级增加至77级;温差从50 K增至350 K,对应的最优级数从68级减少至15级。努森数(温差)越大、或压比越小,热流比就越低(运行效率就越高)且对应的最优级数就越小,所需的最小级数也越少。若从能效优化的角度来设计多级努森真空泵,需综合考虑努森数、压比和温差的影响,确定最优级数范围。