对于真空系统管路的一个元件(包括管道、阀门等),其入口压力为p1,出口压力为p2,流经元件的气体流量是q,实验和理论都证明q的大小与元件两端的压差p1-p2成正比,即q=c(p1-p2)。比例常数c称为流导,用来表示通过气体的能力。在单位制中,气流量q的单位是pa·m3/s,p1-p2的单位是pa,所以流导的单位是m3/s。当压差p1-p2一定时,流导c的值较大,那么流经管路元件的流量q就较大。
微型真空泵使用中,被抽气体多为室温下的空气。粘滞流的室温空气流经薄壁孔时,试验发现:当p1不变时,随p2下降,通过孔口的流速和流量都增加,但当p2下降到某一值时,它们都不再随p2下降而增加,可以根据薄壁孔的流导公式计算求得。
真空系统一般采用圆截面管道,气体从一个大容积进入管道的入口孔时,孔口对气流存在影响,但当管道的长度比较长,管口对气流的影响则可以忽略。在工程计算中,通常把管道的轴线长度l与管道直径d的比值l/d≥20的管道视为“长管”,可以不考虑管口的影响。设圆管的轴线长度为l(m),直径为d(m),管道中平均压力为p(pa),则其粘滞流条件下对于室温空气的流导为c=1340*d^4*p/l。
组成真空系统的管路各式各样,各元件之间有的是串联,有的属于并联。如果是n个管道元件串联,c1、c2、...、cn分别是元件的流导,则它们串联之后的整段管路的流导为c=1/[(1/c1)+(1/c2)+...+(1/cn)]。
如果有n条管路并联组成一段管路,则并联之后整段管路的流导为c=c1+c2+...+cn。
在设计真空系统时,要计算管路元件以及管路的流导。为了保证抽气速率,客户使用时应尽量缩短抽气管道长度,增大管道口径,减少弯头、阀门等阻力元件。
