無(wú)油真空機(jī)組的設(shè)計(jì).pdf

1、終端光學(xué)組件作為慣性約束聚變中激光傳輸?shù)哪┒搜b置，承擔(dān)著光束聚焦、頻率轉(zhuǎn)換、諧波分離等重要功能，其內(nèi)部的KDP晶體等光學(xué)元件需工作在潔凈真空環(huán)境?；诖?，本文針對(duì)提出的潔凈度、真空度等指標(biāo)要求，對(duì)終端光學(xué)組件的真空獲得設(shè)備進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)和研究。
　　首先，進(jìn)行了無(wú)油真空機(jī)組的總體方案設(shè)計(jì)。通過(guò)分析真空室環(huán)境的相關(guān)指標(biāo)要求，比較了幾種常規(guī)真空獲得設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，提出潔凈分子泵機(jī)組的概念。為實(shí)現(xiàn)無(wú)蒸汽油等有機(jī)物污染的要求，選用以磁軸承

2、渦輪分子泵為主泵，牽引分子泵為前級(jí)泵的真空機(jī)組抽氣方案，且對(duì)其工作流程進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。
　　然后，設(shè)計(jì)了用于無(wú)油真空機(jī)組的磁軸承分子泵。介紹了牽引分子泵和渦輪分子泵的抽氣原理以及抽氣性能的相關(guān)計(jì)算理論，提出了磁軸承牽引分子泵的概念。通過(guò)分析幾種不同形式的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了分子泵的多螺旋牽引槽結(jié)構(gòu)和渦輪葉片，以及設(shè)計(jì)了主動(dòng)控制式五自由度磁懸浮軸承復(fù)合支撐的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，完成了 F-150A型磁軸承渦輪分子泵和F-160A型磁軸承牽引

3、分子泵的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　最后，對(duì)磁軸承分子泵的內(nèi)部流場(chǎng)以及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真研究。介紹了有限元分析軟件 Fluent的仿真流程，包括實(shí)體模型的建立、有限元模型的前處理、計(jì)算模型的設(shè)定等，分析了雙腔串聯(lián)式多螺旋槽牽引分子泵的流場(chǎng)流態(tài)，定性、定量地驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的F-160A型磁軸承牽引分子泵的抽氣性能符合要求。此外，運(yùn)用Patran/Nastran對(duì) F-150A型磁軸承渦輪分子泵葉片轉(zhuǎn)子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，研究了渦輪葉片轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)