وکیوم چیست؟

وکیوم Vacuum یا خلاء به فضایی گفته می شود که خالی از ماده باشد. در چنین حالتی مولکول های هوا که عامل ایجاد فشار می باشند نیز وجود ندارند. این تعریف ایده آل خلاء می باشد. فشار صفر مطلق، در این فضا تعریف می شود. در عمل رسیدن به چنین محیطی امکان پذیر نیست زیرا همیشه تعدادی مولکول گاز وجود دارند.

اما رسیدن به فشارهای بسیار بسیار پایین دور از واقعیت نیست و امروزه سیستم های وکیومی تولید شده اند که می توانند محیط هایی با قدرت تفکیک مولکول بر واحد حجم، بسیار پایین ایجاد کنند.

در اصطلاح به فشارهای پایین تر از فشار اتمسفر هوا، حالت خلاء گفته می شود. کلمه وکیوم از معادل لاتین کلمه خالی Empty می آید. با این وصف فشار مابین فشار اتمسفر و صفر مطلق را می توان حوزه سیستم های وکیوم دانست.

یک سیستم خلاء مجموعه ای متشکل از پمپها، فشارسنجها، شیرها، تله ها، اتصالات دایمی و غیر دایمی (فلنج ها) و لوله های متصل کننده آنها به یکدیگر است.

خلاء بسته به فشار گاز به چند دسته تقسیم بندی می شود:

خلاء کم، از فشار اتمسفر تا ۱ میلی بار

خلاء متوسط: از ۱ میلی بار تا ۱۰E-3 میلی بار

خلاء زیاد: از ۱۰E-3 میلی بار تا ۱۰E-7 میلی بار

خلاء خیلی زیاد: از ۱۰E-7 میلی بار تا ۱۰E-14 میلی بار

فشار گاز عبارت است از نیرو بر واحد سطحی که از طریق گاز در یک ظرف، بر سطح داخلی آن وارد می شود. در حقیقت مولکول های گاز از طریق انرژی جنبشی مولکول ها، به سطح ظرف ضربه یا نیرو وارد می کنند. هر چه دما بالاتر باشد مولکول ها با سرعت بیشتری حرکت می کنند و به دیواره ظرف نیروی بیشتری وارد می نمایند.

بر اساس تئوری جنبشی گازها، فشار گاز متناسب با تعداد برخورد مولکول ها بر واحد سطح در واحد زمان است و داریم:

P=1/3mnc2

جایی که m   جرم مولکول بر حسب gr   (نسبت جرم مولکولی به عدد آواگادرو)، c   سرعت متوسط مولکول ها بر حسب cm/sec   و n    دانسیته مولکولی   (N/V)   یا ریشه دوم سرعت متوسط مولکولی بر حسب تعداد بر سانتیمتر مکعب است.

 

پایین ترین فشار قابل دستیابی در محیط آزمایشگاهی و دمای استاندارد، حدود ۱۰E-13 torr   یا ۱۳Pico Paمی باشد. البته در سیستم های دما پایین و در حدود ۴ درجه کلوین فشارtorr 5×۱۰E-17  یا  ۶٫۷Femto Pa  نیز به صورت غیر مستقیم اندازه گیری شده است. از آنجا که فشار گاز از جنبش مولکولی ناشی می شود و همچنین جنبش مولکولی به صورت مستقیم با دما رابطه دارد، فشارهای بسیار بسیار پایین را می بایست در دماهای نزدیک به صفر مطلق تجربه نمود.

در هر رده خلاء از روش های پمپاژ، اندازه گیری و انتقال خاصی استفاده می شود. به جرات می توان گفت که بیشتر کاربردهای خلاء در صنعت با خلاء کم (محدوده اتمسفر تا ۱ میلی بار) صورت می گیرد.

خلاء کم بیشتر در فرآیندهای خشک کردن، فرمینگ، تغلیظ، تقطیر، پمپاژ مایعات، انتقال مواد، فیلتراسیون و فرآیندهای شیمیایی بکار می رود.

کوره های خلاء در خلاء متوسط عمل می کنند. لایه نشانی و تکنولوژی فیلم در محدوده خلاء زیاد ایجاد می شود. شتاب دهنده ذرات در محدوده بین خلاء زیاد و خیلی زیاد عمل می کند. خلاء های مافوق زیاد در همجوشی هسته ای و حلقه های شتاب دهنده ذرات کاربرد دارد. باید توجه داشت که هر حوزه وکیوم از تکنولوژی ویژه ای برخوردار است و بالطبع با پایین رفتن فشار، تمهیدات پیچیده تری می بایست بکار برد.

پسندیدید؟

در خبرنامه ثبت نام کنید و اخبار جدید را در ایمیل خود دریافت کنید

نگران نباشید ما اسپم نیست

توضیح تصویر

سلام من سجاد اسدپور هستم.مهندس تاسیسات علاقه شدید به علم تاسیسات و کامپیوتر دارم.از این رو برای پیشرفت صنعت تاسیسات کشور در عرصه اینترنت و مجازی تلاش می کنم.لذا از عزیزان خواهش می کنم در صورت تمایل همکاری با این جانب لطفا با شماره زیر تماس حاصل فرمایید.با تشکر

پاسخ دهید

بررسی کنید

اینترنت اشیا و تهویه مطبوع

در جهان تهویه مطبوع ما، فرصت برای راه حل های اینترنت اشیا تنها توسط تصورات ما و بودجه مشتر…