开式液氮冷凝泵工作流程和压降原因
发布时间：2015年08月03日 09:20 阅读：5307
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开式液氮冷凝泵由外壳、进气口、冷凝板(背部带翅片)、液氮储槽、液氮加注管、氮气排出管、支撑结构等组成。
低温
冷凝泵的工作过程主要由冷凝板预冷和水蒸气的进气过程组成。 其工作流程：
(1)开启辅助真空泵抽除泵内的N2等不易低冷凝的气体。
(2)人工加注液氮，将冷凝板降温至其温度相对稳定，并且使泵出口维持一个较高的真空度(0.001Pa量级)；(3)通过进气口向冷凝泵内进气，在进气过程中仍然保持一个合适的液氮加注速度。
对于开式液氮冷凝泵来说，相变是引起尺度跨越主要的原因。水蒸气从进气口到高真空出口，冷凝泵内气体的流动状态从黏滞流逐渐跨度到分子流，其压力计算是流体力学与传热学中典型的多尺度问题。
开式液氮冷凝泵压力经节流孔急剧下降，轴向压力梯度很大。压力降低的原因主要是因为：
(1)流动过程中的节流孔入口处和管内壁面阻力导致的能量损失。
(2)运动过程中流速增加，导致静压力下降。对于低速入流的流体，入口的局部损失大致相同，当节流孔的长度不同时长度越长，沿程压力损失越大，表现为更大的轴向压力梯度。
当气体为理想状态时，冷凝泵中的气体流量与冷凝热负荷成正比。气体流量与入口压力和横截面积有关，在入口压力一定的情况下，入口截面积越小，热负荷越低，对冷凝泵的热真空性能越有利。对于不同节流孔的尺寸，直径越小，长度越长，冷凝泵的性能越好。
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