真空管道的流导相关计算

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　　真空管道中有流体流过时，流体流动的容易度被称为流导率，也称流导。设真空管道两端的压强分别为p1、p2，C代表流导(图1)，则流量可表示为
Q=CΔp

图1　真空管道的流导示意图
' }. o' ?( U. c  }$ [　　真空系统中，气体的流动大体可分为黏性流和分子流。当气体分子的平均自由程比管的内径充分小时，分子间的碰撞是主要现象，黏性流起支配作用。黏性流的流导，以圆管为例可表示为
C=(πa4p/8η)/L
　　式中　p———导管的平均压强(=(p1+p2)/2)；
　　η———黏度。
　　当气体分子的平均自由程比管的内径大时，气体分子和管内壁的碰撞是主要现象，即分子流起支配作用。分子流的流导可表示为
) s: Y0 j9 |+ J9 d! qC=(2πa3v/3)/L
& v' ], @: y8 n0 B$ z　　式中　v———气体分子的平均速度。
+ C3 ]6 u% ~# Y　　两个流导分别是C1 和C2 的管并联时(图2)，真空管道中气体流量分别是Q1、Q2，根据流量定义
& C* L0 q+ M  c& \) XQ1=C1(p1-p2)
* L  K, l  x# j/ R; l8 f1 Y/ {Q2=C2(p1-p2)
2 t7 F  F: W6 M) L: v6 q- \, P
5 E& D" V9 E( q$ w# m* a, l图2　并联管道的流导示意图
　　全流量为
Q=Q1+Q2=(C1+C2)(p1-p2)
　　因此合成流导为
& T1 D. X  G( OC=C1+C2
' k9 i4 f* m. ^: n( O/ y  @　　一般并列连接的真空管道，合成流导为
% y0 O9 V/ ^5 NC=C1 +C2 +C3 +… = ∑Ci
　　两个流导分别为C1 和C2 的真空管道串联时(图3)，因不同真空管道中气体流量相等，根据定义
& s" \. D5 w, ^  s+ JQ=C1(p1-px)，Q=C2(px-p2)
　　px 为真空管道连接处的压强。
) L7 t3 ~! l6 }
! a3 ]) y, n- R图3　串联真空管道的流导示意图
　　消去px 可得
Q=(1/C1+1/C2)-1(p1-p2)
　　因此合成流导为
C=(1/C1+1/C2)-1
" |: H3 x1 _/ \6 E: ^　　对串联形式，流导的一般式可表示为
1/C=1/C1+1/C2+1/C3+… = ∑1/Ci
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