Verdünnte Strömung in Spalten von Vakuumpumpen mit bewegter Berandung

Die Kenntnis der Strömungsverhältnisse in Spalten von Vakuumpumpen ist essentiell zur Berechnung des thermodynamischen Betriebsverhaltens. Eine Strömung kann hierbei durch eine Druckdifferenz, eine Temperaturdifferenz oder eine bewegte Berandung erzeugt werden. Methoden zur Simulation der verdünnten Spaltströmung müssen hierbei durch geeignete Versuche validiert werden.

In diesem Band wird eine eindimensionale Theorie validiert, welche die drei Strömungsarten in einem weiten Bereich der Gasverdünnung abbilden kann. Diese Theorie zeichnet sich durch eine effiziente Berechnung der Strömung aus. Für einen Vergleich werden Simulationen mittels DSMC-Methode, die das Gas auf Ebene der Teilchen modelliert, herangezogen. Zur Validierung der Simulationsergebnisse werden Versuchsaufbauten vorgestellt, die eine Messung des Spaltmassenstroms aufgrund einer Druckdifferenz und einer bewegten Berandung erlauben. Anhand der Messergebnisse und der Simulationsergebnisse der DSMC-Methode werden die Grenzen der Gültigkeit der eindimensionalen Theorie abgeleitet und beschrieben.