真空发生器的工作原理与作用

2021-11-16

真空发生器的工作原理与使用:

真空发生器是真空系统中一个重要的真空元器件,可以利用正压气源产生负压。具有新型,高效,清洁,经济,小型的特点。

1、真空发生器的工作原理如下:

真空发生器产生真空的原理和传统真空泵是不一样的。它是让压缩空气在本体内形成高速气流,大家知道,气体的流动速度越高,当地的气体压力就越低(从柏努利方程可以得出),因此就具有越强的抽吸能力。真空发生器就是利用这种原理制成的。 正因为如此,在同等真空抽气量的情况下,真空发生器体积小,基本不用维护,真正的无油,是一种既可靠效率又高的真空泵。

2、真空发生器的工作原理可用下图表示:

由流体力学可知,对于不可压缩空气气体(气体在低速进,可近似认为是不可压缩空气)的连续性方程

A1v1= A2v2

式中A1,A2----管道的截面面积,m2

v1,v2----气流流速,m/s

由上式可知,截面增大,流速减小;截面减小,流速增大。

对于水平管路,按不可压缩空气的伯努里理想能量方程为

P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22

式中P1,P2----截面A1,A2处相应的压力,Pa

v1,v2----截面A1,A2处相应的流速,m/s

ρ----空气的密度,kg/m2

由上式可知,流速增大,压力降低,当v2>>v1时,P1>>P2。当v2增加到一定值,P2将小于一个大气压务,即产生负压。故可用增大流速来获得负压,产生吸力。

按喷管出口马赫数M1(出口流速与当地声速之比)分类,真空发生器可分为亚声速器管型(M1<1),声速喷管型(M1=1)和超声速喷管型(M1>1).亚声速喷管和声速喷管都是收缩喷管,而超声速喷管型必须是先收缩后扩张形喷管(即Laval喷嘴).为了得到最大吸入流量或最高吸入口处压力,真空发生器都设计成超声速喷管型。

真空发生器的作用广泛应用在工业自动化中机械,电子,包装,印刷,塑料及机器人等领域。

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