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螺桿真空泵理論與應用 版權信息
- ISBN：9787122467430
- 條形碼：9787122467430 ; 978-7-122-46743-0
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
螺桿真空泵理論與應用 本書特色
螺桿真空泵是一種具有廣闊應用前景和巨大市場潛力的新型干式真空泵，是近年來國內增長速度較快的真空獲得設備產品，應用領域十分廣泛，也是真空行業專家學者格外關注的研究熱點。本書是國內出版的一部螺桿真空泵專著，匯集了螺桿真空泵領域的主要研究成果。涵蓋國際知名真空企業的典型產品。系統闡述了螺桿真空泵在設計、制造、應用各個環節所涉及的基本理論和方法。真空泵分類、原理與特點螺桿真空泵轉子型線的基礎理論常用螺桿真空泵轉子基本型線螺桿真空泵轉子的螺旋展開與動平衡螺桿真空泵的結構設計螺桿真空泵內氣體流動與熱力學過程分析螺桿真空泵的典型工程應用
螺桿真空泵理論與應用 內容簡介
本書是一部系統介紹螺桿真空泵的專著，全書共分7章，系統闡述了螺桿真空泵在設計、制造、應用各個環節所涉及的基本理論和方法，內容包括螺桿真空泵的抽氣原理與特點，螺桿真空泵轉子型線設計的基礎理論和常用基本型線，螺桿轉子的螺旋展開方式與動平衡設計方法，螺桿真空泵的結構設計，泵內氣體流動與熱力學過程分析，以及螺桿真空泵的典型工程應用。 本書理論與實踐緊密結合，可作為螺桿真空泵理論研究、設計、生產、銷售與維護人員以及螺桿真空泵應用領域工作人員的參考書，也可作為高等學校應用物理、真空技術、流體機械、半導體、新能源等相關專業本科生、研究生的參考資料。
螺桿真空泵理論與應用螺桿真空泵理論與應用 前言
螺桿真空泵是一種容積式機械真空泵，作為一種直排大氣的低真空泵，它具有無油污染、抽速范圍寬、結構簡單緊湊、抽氣部件無機械磨損、工作性能可靠、壽命長、排出可凝性蒸氣和固體粉塵顆粒能力強等特點，因此在醫藥化工、鋼鐵冶金、輕工食品、航空航天等傳統經濟產業，以及半導體加工、太陽能電池、鋰電池等新興高技術產業都得到了廣泛的應用，已成為增長速度較快的真空獲得產品，備受生產企業和使用單位的青睞。
近年來，國內真空行業專家學者對螺桿真空泵有較多關注，在螺桿轉子型線的選擇與構造設計、螺旋展開方式與內壓縮效果、螺桿轉子的三維建模與動平衡方法、泵內氣體輸運過程與級間返流對抽氣性能的影響等方面開展研究，儼然已成為真空行業的熱點。但目前尚未有關于螺桿真空泵的系統論著公開出版，雖有少數真空獲得設備類教材設立了有關螺桿真空泵的章節，但因容量小、內容淺，無法滿足國內研究單位和生產企業對相關知識體系的迫切需求。本書作者在廣泛收集借鑒國內外有關資料的基礎上，結合自身多年來開展相關理論研究的成果和產品設計的經驗，完成了本書的編寫工作。
螺桿真空泵理論與應用 目錄
第1章 緒論 001
1.1 真空泵分類 001
1.2 干式真空泵概述 003
1.2.1 傳統干式真空泵 004
1.2.2 渦旋式真空泵 005
1.2.3 爪式真空泵 007
1.2.4 多級羅茨真空泵 010
1.3 螺桿真空泵原理與特點 012
1.3.1 原理 012
1.3.2 特點 013
1.3.3 基本計算 014
1.4 螺桿真空泵的應用領域與發展現狀 016
參考文獻 018
第2章 螺桿真空泵轉子型線的基礎理論 019
2.1 轉子型線基礎概念 019
2.1.1 轉子型線的三種表征方法 019
2.1.2 螺桿真空泵轉子型線的特征與構成 020
2.2 轉子共軛嚙合原理 021
2.2.1 坐標系建立與坐標變換 021
2.2.2 共軛曲線求解方法 023
2.3 求解共軛曲線示例——雙擺線 024
2.4 求解共軛曲線示例——阿基米德螺線 026
2.5 端面型線與軸面型線轉換 028
2.6 理論型線與實際型線 031
參考文獻 033
第3章 常用螺桿真空泵轉子基本型線 034
3.1 梯形齒螺桿轉子 034
3.1.1 梯形齒轉子端面型線概述 034
3.1.2 梯形齒轉子端面型線直角坐標系方程 035
3.1.3 梯形齒轉子端面型線極坐標系方程 036
3.1.4 梯形齒轉子軸面型線柱坐標系方程 037
3.1.5 梯形齒轉子端面型線的抽氣面積計算 038
3.2 對稱矩形齒螺桿轉子 039
3.2.1 對稱矩形齒轉子端面型線概述 039
3.2.2 對稱矩形齒轉子端面型線直角坐標系方程 040
3.2.3 對稱矩形齒轉子端面型線極坐標系方程 042
3.2.4 對稱矩形齒轉子軸面型線柱坐標系方程 042
3.2.5 對稱矩形齒轉子端面型線的抽氣面積計算 043
3.3 非對稱矩形齒螺桿轉子 043
3.4 等齒頂寬變螺距螺桿轉子 045
3.4.1 普通變螺距螺桿轉子存在的問題 045
3.4.2 等齒頂寬轉子端面型線 045
3.5 錐形螺桿轉子 047
3.5.1 錐形轉子概述 047
3.5.2 錐形轉子端面型線 049
3.5.3 錐形轉子抽氣容積的計算 049
3.6 雙頭轉子型線 051
3.7 轉子型線的局部修正 054
參考文獻 057
第4章 螺桿真空泵轉子的螺旋展開與動平衡 059
4.1 螺桿轉子螺旋展開方式概述 059
4.2 等螺距螺桿轉子 060
4.3 一段漸變式變螺距螺桿轉子 062
4.4 二段突變式變螺距螺桿轉子 064
4.5 二段漸變式變螺距螺桿轉子 065
4.6 三段式變螺距螺桿轉子 067
4.7 變截面螺桿轉子 068
4.7.1 錐形轉子 069
4.7.2 階梯轉子 069
4.8 螺桿轉子動平衡概述 070
4.9 轉子動平衡的基本計算 072
4.10 等螺距螺桿轉子的鑄造法動平衡 075
4.11 螺桿轉子的機加法動平衡 079
4.12 螺桿轉子的自適應動平衡與體外動平衡 082
4.13 螺桿轉子動平衡的計算機輔助設計方法 085
4.14 螺桿轉子動平衡的檢測與修正 088
參考文獻 090
第5章 螺桿真空泵的結構設計 091
5.1 螺桿泵的結構布局與轉子支撐方式 091
5.1.1 臥式泵 091
5.1.2 立式泵 094
5.1.3 懸臂泵 096
5.2 螺桿泵的驅動與傳動方式 098
5.2.1 外置電機 098
5.2.2 內置電機 100
5.2.3 雙電機 102
5.3 螺桿泵的動密封與潤滑系統 104
5.3.1 動密封 104
5.3.2 潤滑系統 106
5.4 螺桿泵的冷卻系統 109
5.5 螺桿泵的氣路結構 112
5.5.1 進氣口與排氣口 112
5.5.2 中間泄壓閥與泄壓流道 114
5.5.3 充氣系統 115
5.5.4 螺桿泵的腐蝕防護 118
參考文獻 120
第6章 螺桿真空泵內氣體流動與熱力學過程分析 121
6.1 泵內氣體輸運過程的分解 121
6.1.1 吸氣過程 121
6.1.2 輸運與壓縮過程 122
6.1.3 反沖過程 123
6.1.4 排氣過程 124
6.2 等螺距螺桿泵內氣體輸運過程的熱力學計算 125
6.2.1 假設條件與基本參數 125
6.2.2 吸氣階段(t∈［0,τ0 ］) 125
6.2.3 輸運階段(t∈［τ0 ,(N 1)τ0 ］) 126
6.2.4 反沖階段(t = (N 1)τ0 ) 127
6.2.5 排氣階段(t∈［(N 1)τ0 ,(N 2)τ0 ］) 128
6.2.6 排氣功率與排氣溫度 129
6.3 泵內氣體熱力學參數的變化規律 130
6.3.1 被抽氣體容積變化規律 131
6.3.2 被抽氣體壓力變化規律 132
6.3.3 被抽氣體溫度變化規律 132
6.3.4 被抽氣體質量和總熵的變化規律 133
6.3.5 螺桿泵轉子軸功率的變化規律 134
6.3.6 被抽氣體的示功圖和示熱圖 135
6.3.7 螺桿泵的功率計算 136
6.4 泵內氣體級間返流泄漏的計算 138
6.4.1 螺桿泵內氣體級間泄漏通道的構成 138
6.4.2 齒頂面狹縫間隙泄漏通道的計算 139
6.4.3 齒側孔口間隙三個泄漏通道的計算 143
6.4.4 級間返流泄漏量計算小結 145
6.4.5 螺桿轉子間隙設計小結 146
6.5 泵內氣體的壓力分布與流動模擬 147
6.5.1 螺桿泵內的氣體分級輸運計算模型 147
6.5.2 計算模型的控制方程組 149
6.5.3 螺桿泵的極限真空度與抽速計算 151
6.5.4 螺桿泵內的沿程氣體壓力分布 152
6.5.5 螺桿泵內氣體流動的CFD 模擬 154
6.6 螺桿真空泵設計原則的思考 156
6.6.1 干式真空泵面臨的挑戰 156
6.6.2 無油螺桿真空泵轉子設計新理念的提出 157
6.6.3 轉子設計新理念帶來的變化 158
6.6.4 結論與發展分析 159
參考文獻 160
第7章 螺桿真空泵的典型工程應用 161
7.1 螺桿真空泵在醫藥化工領域的應用 161
7.1.1 螺桿泵在制藥與化工行業中的應用 161
7.1.2 螺桿泵替代液環泵的優點 163
7.1.3 螺桿泵替代水環泵的其他應用 164
7.2 螺桿真空泵在鋼鐵冶金領域的應用 165
7.3 螺桿真空泵在空間環境模擬領域的應用 168
7.3.1 大型常規空間環境模擬器真空系統 168
7.3.2 航天火箭發動機試車平臺真空系統 170
7.3.3 火星塵艙環境模擬器中的真空系統 172
7.4 螺桿真空泵在油氣回收技術中的應用 174
7.5 螺桿真空泵在半導體加工領域的應用 176
7.5.1 螺桿泵在硅單晶爐中的應用 177
7.5.2 螺桿泵在碳化硅長晶爐中的應用 178
7.6 螺桿真空泵在新能源領域的應用 179
7.6.1 螺桿泵在太陽能電池制造中的應用 180
7.6.2 螺桿泵在鋰離子電池制造中的應用 181
7.7 羅茨-螺桿真空泵機組在啟動階段的抽氣特性 182
7.7.1 旁通管路式羅茨-螺桿機組的抽氣特性 183
7.7.2 直通式羅茨-螺桿機組的抽氣特性 185
7.7.3 變頻式羅茨-螺桿機組的抽氣特性 186
7.7.4 計算示例與三種啟動方式的比較 188
7.8 螺桿真空泵的選擇、使用與維護 190
參考文獻 194
附錄 符號表 196
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螺桿真空泵理論與應用 作者簡介
張世偉，東北大學，教授，長期從事真空專業的教學與科研工作。于2001年開始在國內率先開展干式螺桿真空泵的理論與工程設計研究，將該種類型真空泵介紹給國內真空行業；與國內十余家真空獲得設備生產企業合作，為其開發設計幾十種型號螺桿轉子；在此課題方向培養十余名碩士研究生；結合國內螺桿泵技術發展需求所陸續發表的十余篇文章，促進了干式螺桿泵在我國真空工程領域的研發、生產與應用；在國內該領域具有極高聲望和影響力。
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