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Algo de cálculos sobre vacío Vamos a hacer una descripción en términos de flujos diferencias de presión Es análogo a la descripción de un circuito eléctrico.

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Presentación del tema: "Algo de cálculos sobre vacío Vamos a hacer una descripción en términos de flujos diferencias de presión Es análogo a la descripción de un circuito eléctrico."— Transcripción de la presentación:

1 Algo de cálculos sobre vacío Vamos a hacer una descripción en términos de flujos diferencias de presión Es análogo a la descripción de un circuito eléctrico en términos de corriente diferencias de voltaje Pero vamos a encontrar que, a diferencia de los componentes en un circuito eléctrico, el valor de las impedancias depende de la presión. Es como si las resistencias dependieran del voltaje. (No debería sorprenderlos si saben lo que es un diodo o un transistor)

2 Algo de cálculos sobre vacío Existen dos regímenes para estos cálculos Altas presiones pequeño interacciones dominan fluído Regimen viscoso Turbulento Laminar Bajas presiones grande partículas independientes gas ideal Regimen molecular Regimen intermedio

3 P 2 P1P1 Flujos Velocidad de bombeo Caudal dVdV dVdV dt Si P es estacionaria

4 P2P2 P1P1 Conductancia Se define la conductancia Q Es similar a la ley de Ohm

5 Combinación de conductancias Conductancias en paralelo se suman P2P2 P1P1 C1C1 C2C2 Conductancias en paralelo

6 Combinación de conductancias P2P2 P1P1 C1C1 C2C2 Conductancias en serie P3P3 Resistencias en serie se suman

7 Como afecta una conductancia a una bomba de vacío? P2P2 P1P1 Bomba de vacío de velocidad de bombeo S C S * es menor que S S se combina como si fuera una conductancia

8 Si estoy en regimen molecular (P baja) cual es la conductancia de un agujero de área A? P2P2 P1P1 Distribución de Maxwell-Boltzmann

9 Si estoy en regimen molecular (P baja) cual es la conductancia de un agujero de área A? P2P2 P1P1 Aire a T ambiente Densidad de impactos (Impingement rate) Camino libre medio

10 Si estoy en regimen molecular (P baja) cual es la conductancia de un agujero de área A? P2P2 P1P1 Valores numéricos para aire

11 Si estoy en regimen molecular (P baja) cual es la conductancia de un agujero de área A? P2P2 P1P1 De izquierda a derecha pasan moles / seg J 2 De derecha a izquierda pasan moles / seg J 1

12 Si estoy en regimen molecular (P baja) cual es la conductancia de un agujero de área A? P2P2 P1P1 El flujo neto es Usando,, y para N 2, 300K J 2 J 1

13 Entonces, cual es la máxima velocidad de bombeo que puede tener una bomba a baja presión (difusora, turbo, iónica, etc) si su boca de entrada es de área A? Si tomo S

14 Si dispongo de una bomba de vacío de velocidad de bombeo S, en cuanto tiempo puedo evacuar un recipiente de volumen V o ? VoVo S

15 Número de Knudsen Número de choques contra superficies en cubo de lado D Número de choques entre moléculas en cubo de lado D Kn << 1 Regimen viscoso Kn >> 1 Regimen molecular

16 En regimen viscoso Número de Reynolds Cociente entre la fuerza inercial y la viscosa Re > 2000 Flujo turbulento Re < 1000 Flujo laminar

17 Flujo viscoso laminar en un caño largo (Hagan – Poiseuille) Integrando a lo largo del caño Flujo viscoso laminar Flujo molecular


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