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真空科学与技术学报2025年第01期:径向涡轮分子泵叶片结构优化及仿真分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:谢元华;佟英博;谢天意;王桂鹏;窦仁超;孟冬辉;刘坤;孙立臣;闫荣鑫;

单位:东北大学机械工程与自动化学院;北京卫星环境工程研究所;

摘要:涡轮分子泵广泛应用于大科学装置、核物理工业、半导体及薄膜工业。径向涡轮分子泵转子叶列结构简单,叶列排气端呈圆弧形外扩排布,有利于叶片间气体粒子正向传输,提升了抽气效率。文章以径向结构涡轮分子泵为研究对象,基于稀薄气体传输理论,采用数学粒子追踪方法,对9种不同形状的叶片结构进行对比分析,使用COMSOL软件模拟不同叶片结构下叶列间气体粒子的正、反向传输几率,探究叶片形状对气体粒子正、反向传输几率和压缩比的影响。结果表明,涡轮分子泵转子叶片一侧为弧形凸面结构,另一侧为平面结构时,分子泵的压缩比提升1个数量级,分子泵性能显著提升。研究对涡轮分子泵的设计与优化具有一定的参考价值和指导意义。

关键词:涡轮分子泵;径向;叶片形状;传输几率;压缩比

基金资助:国家自然科学基金项目(U22A20179); 北京卫星环境工程研究所创新基金项目(CAST-BISEE 2019-024)