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真空发生器主要由喷嘴和扩张管组介而成（见图1所示）。气体一元定常等熵流动的能

图1 真空发生器工作原理图

景方程即可压缩流体的伯努里方程⑴如

式中P为力；夕为密度；v为流速；

，其屮Cp为定压比热，Cv为定

教比热；const为常数。

将0点的状态参数代入式（1),由于流出喷管时的流速vQ为超音速，可知该点的绝对 压力P。值很小，因而可得到所需的真空度。在低压部S处如果导入二次气流（G〃、Ps、

Ts、vs)，高速的一次气流（G’、Pn、Tn)将与之混合，并交换动能，二次气流被加速，高 速的混合气体通过扩张管减速，动能再次转化为压力能3这样，若在S处接入欲抽真空的 系统，则可达到抽真空之tl的。

式屮A为热功当量。

假设真空U吸入压力Ps与喷管出口压力PQ相等，则混合后的流速V|为:

该过程的热力学分析2如下：压缩空气通过喷管在0处变成超音速气流，由于气流 的速度很快，而喷管的尺寸很小，故气体在喷管屮流动时，來不及与外界发生热交换，可近 似地看作绝热过程。在流动过积屮，气体的各种参数一般是连续变化的，摩擦的影响较小， 可以忽略，因而可近似地看作是可逆过程，故该过程可近似地看作是等熵过程。整个热力学 过程可用治一熵状态变化图表示（图2)。图2屮各点符号与图1相对应。N点为喷管进U 状态点;O'为假想等熵过程喷管出口点；0为实际喷管出口状态点；3'为扩张管假想等 熵过程出U状态点；3为扩张管实际出U状态点。如一次流体从进口压力匕经绝热膨胀后 在喷管出丨」处压力为P0，则出UI流速v0可由式（2)求出

R为气体芾数；

图2屮喷管两端的焓藉为 Ain=(A/2g)vl

图2状态变化图

(4)

式中为速度系数，一般取nm=0.95?0.98; 0) = ^,其中(T为喷管内的一次流量，

G

G"为真空U处吸入的二次流景；

混合后的焓值1为：

/, = (i0 + coxis) /(I + co) (5)

扩张管出U处流速为v3,状态点1至3过程近似可看成绝热过程，则

Ai(丨=(A/2g)(?)7l丨 (6)

式中％为扩张管的效率，一般取11 d=0.6?0.8;

状态点1经等熵过程到达^点，对应焓值iy为：

f3. =i^Md (7)

通过3'点的等压线匕即为扩张管出I I的压力，实际出U状态点3的焓值为：

h = h ^Aij,77j (8)