Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Российская Федерация Аннотация Ключевые слова Безмасляные спиральные вакуумные насосы широко распространены в нанотехнологиях, микроэлектронике, медицине, фармацевтике и термоядерной энергетике. Разработка новых типоразмеров насосов и улучшение существующих удельных характеристик возможна лишь на основе надежной математической модели рабочего процесса, позволяющей оценить влияние тех или иных факторов на процесс откачки. Выполнено математическое моделирование рабочего процесса безмасляного спирального вакуумного насоса с быстротой действия 12 м 3 /ч. Приведены результаты расчетов быстроты действия при различных частотах вращения приводного вала (согласование с экспериментом составляет ~ 20 %). Разработанную модель рабочего процесса безмасляного спирального вакуумного насоса можно рекомендовать для расчета откачных характеристик безмасляных спиральных вакуумных насосов Спиральный вакуумный насос, метод конечных объемов, быстрота действия, проводимость, обратные перетекания, процесс откачки

No abstract

Summary To verify the mathematical model of a scroll vacuum pump working process, an experimental unit for obtaining indicator diagrams was developed. The pump was modified to install gauges to measure quick‐varying pressures in the working chambers of the pump at different operating modes. The dependence of pressure on the rotation angle of the drive shaft at different inlet pressures is obtained. Comparison of experimental and calculated data shows convergence within 15 %.

When operating a vacuum pump, it is often necessary to pump out liquid vapors or vapor-gas media that can condense in its working cavities. To prevent condensation in displacement pumps including scroll pumps, gas ballast device is used. The maximum tolerable water vapor pressure at the inlet and maximum pump capacity by water vapor are the main parameters of a pump with gas ballast device. The highest water vapor pressure at the inlet and the maximum capacity of the oil-free scroll vacuum pump by water vapor were determined experimentally. For this purpose pumping speed, gas flow through the gas ballast device, and gas temperature at the scroll vacuum pump outlet were measured on a specially designed stand. A method for calculating the partial pressure of water vapor in scroll vacuum pumps using a mathematical model of pumping process is proposed. Experimental and calculated results are in good agreement.

Summary Experimental test unit for obtaining indicator diagrams of a scroll vacuum pump was developed. Indicator diagrams for different pump inlet pressures and different rotation speeds of the drive shaft were obtained. The obtained results are analyzed.