Моделирование течения разреженного газа в турбомолекулярном насосе и других устройствах с быстровращающимися поверхностями
Якунчиков А.Н.
Ключевые слова: ТУРБОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ НАСОС, РАЗРЕЖЕННЫЙ ГАЗ, ВРАЩИЮЩИЕСЯ ГРАНИЦЫ
Аннотация
В работе развит подход событийного молекулярно-динамического моделирования (EDMD) применительно к одной из наиболее востребованных задач вакуумной техники ‒ моделирования течения смеси газов в тракте турбомолекулярного насоса (ТМН) в трехмерной постановке. Эта задача представляет серьезный вызов существующим теоретическим методам динамики разреженного газа, а именно: (1) широкий диапазон числа Кнудсена в расчетной области, (2) необходимость учета вращательных степеней свободы в молекулах газа и (3) быстровращающиеся границы расчетной области (лопатки ротора). Геометрия насоса (размер, период и наклон лопаток ротора и статора, количество ступеней) и скорости ротора варьировались, получены зависимости целевых характеристик от этих параметров. Рассмотрено несколько вариантов постановок упрощенных задач, которые позволяют существенно снизить количество необходимых расчетов.Работа выполнена с использованием оборудования Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ имени М.В. Ломоносова, вычислительных ресурсов МСЦ РАН и инфраструктуры Центра коллективного пользования «Высокопроизводительные вычисления и большие данные» (ЦКП «Информатика») ФИЦ ИУ РАН. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ в рамках научного проекта № 23-71-10057.
Simulation of raried gas flow in a turbomolecular pump and other devices with fast-rotating surfaces
Yakunchikov A.N.
Keywords: TURBOMOLECULAR PUMP, RAREFIED GAS, ROTATING BOUNDARIES
