Условия квазистационарности

На начальной стадии удаления газа из вакуумной системы и при изменении условий работы всегда происходит изменение во времени давлений в различных частях вакуумной системы, т. е. существует нестационарный режим работы. При этом режиме понятием проводимости трубопровода, введенным при постоянной разности давлений на его концах, уже пользоваться нельзя и расчеты системы существенно усложняются.

В некоторых случаях нестационарный режим работы вакуумной системы может быть сведен к квазистационарному режиму, когда время установления равновесного давления в трубопроводе значительно меньше, чем в откачиваемом объекте. Изменение давления в трубопроводе происходит значительно быстрее, чем в откачиваемом объекте. В этом случае в каждый момент времени распределение давления в вакуумной системе можно рассчитывать так же, как в стационарном режиме.

При выполнении условия (10.1) трубопровод можно рассматривать как часть откачиваемого объекта, объем которого равен V+ + Утр-

Примером существования квазистационарного режима работы вакуумной системы с большим откачиваемым объектом является откачка объекта от атмосферного до рабочего давления. В этом случае давление в откачиваемом объекте является функцией времени, но в каждый момент времени газовый поток на входе и выходе из трубопровода практически не изменяется.

Таким образом, можно различать три режима работы вакуумной системы: стационарный, нестационарный и квазистационарный. Для стационарного режима характерна неизменность во времени давлений и потоков во всех сечениях вакуумной системы; выполняется условие сплошности потоков. Нестационарный режим характеризуется зависимостью давлений и потоков в различных сечениях вакуумной системы от времени откачки. Квазистационарный режим — это разновидность нестационарного режима, при котором выполняется условие (10.1).

Задачи, связанные с изучением течения газа по вакуумным трубопроводам в стационарном и нестационарном режимах работы, имеют только приближенную аналогию с задачами расчета электрических цепей с пассивными и активными элементами. Трудность электромоделирования вакуумных систем заключается в том, что сопротивление элементов вакуумных систем зависит от давления и формы предшествующего элемента.