Введение к работе
Актуальность работы. Вакуумная техника широко применяется в многочисленных современных передовых технологиях и научных исследованиях. Наиболее доступными средствами откачки для получения высокого и сверхвысокого вакуума являются паромас-ляные насосы. Паромасляные насосы имеют высокую надежность работы, практически неограниченный срок службы, низкую стоимость, просты в эксплуатации и имеют матую трудоемкость изготовления. Стабильность работы насоса и его энергопотребление определяются процессами теплообмена, происходящими в кипятильнике.
В настоящее время в опубликованной литературе отсутствуют достоверные данные по теплообмену в кипятильниках паромас-ляных дифузионных насосов. В исследованиях совершенно не рассматривается, какая часть теплового потока теряется за счет продольных перетечек но толстым металлическим высокотеплопроводным стенкам насоса, а какая часть расходуется на испарение рабочей кпдкссти, поэтому в рекомендуемых зависимостях для расчета теплоотдачи зозмоянн завышенные значения теплового потока, направленного в слой жидкости.
Цель.работы. Задачей настоящего исследования являлось: ,.
I. Экспериментальное исследование теплообмена при тепловой гравитащгоішо-капиллярной конвекции в макете кипятильника паоомасляного дифузиояного насоса при различной высоте слоя жидкости.
.3. Выяснение возможности орошения поверхности (отсутствие стабильных сухих пятен) при кипении масла в тонкой горизонтальной пленке под вакуумом.
3. Исследование влияния испарения масла из тонкой пленки в кипятильнике насоса на его откачпыэ характеристики.
Научная новизна. I. Исследование теплообмена при тепловой гравитационно-капиллярной конвекции проведено в широком диапазоне определяетпсс параметров. Показано влияние на теплообмен з слез условий охлаждения верхней свободной границы. Обнаружена автемоделъность по параметру 6і при больших числах Fa . 2. Обнаружено, что при испарении из тонкого слоя масла под вакуумом на поверхности гддкости возникают "зоронкп" и "кратеры", обусловленные, по оценкам, в основном действием реактивной силы, возникающей при фазовых переходах, которая имеет относительно большую величину -в условиях вакуума.
Практическая ценность: I. Предложено использовать испарение масла из тонкой пленки для улучшения откачных характеристик пароструйных вакуумных насосов.
-
Предложена новая конструкция па сома сляного диффузионного насоса с испарением масла из тонкой пленки в кипятильнике, изготовлен макет и проведены его испытания. Быстрота действия насоса и наибольшее выпускное давление увеличивается на 35-40 % по сравнению с серийно выпускаемыми насосами.
-
Полученные результаты представляют интерес для работников конструкторских бюро, заводов и НИИ, занимающихся разработкой вакуумных пароструйных насосов.
Апробация работы. Результаты исследования опубликованы в шести статьях и защищены двумя авторскими свидетельствами на изобретения, Работа докладывалась на I и П Всесоюзной конференции ' молодых исследователей "Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики" (Новосибирск, 1985, 1987) на 7 Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов '"Современные проблемы теплофизики" (Новосибирск, 1988).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и приложения. Объем работы 151 странице!, в том числе 33 рисунка, 5 таблиц и список использованных источников из 119 наименований.