根據(jù)文獻徐樹深.真空容器充氣時間計算[J].真空,2000(2):10-12.和夏正勛.向真空室內(nèi)充氣時間的計算[J].真空,1982(04):31-33.的充氣時間計算公式為:

     對于20℃空氣氣源的簡易計算公式為:

      這里以伊馬愛德華生產(chǎn)的25m2的Lyofast凍干機為例進行計算比較。這里: V=11.93 m3, 。計算結(jié)果見圖1、圖2。為方便表達,將文獻[1],[2]的計算方法簡稱為未考慮壅塞流, 本文推導的計算方法簡稱為考慮壅塞流。

圖1 充氣過程壓力-時間曲線

圖2 充氣過程壓力上升1cmHg所需時間

       由圖2可知,兩種計算方法在充氣后半部分(真空容器壓力大于臨界壓力)充氣速率幾乎相等。而剛開始充氣時相差較大。當未考慮壅塞流時,剛開始充氣時壓力每上升1333.22Pa充氣時間超過200s,隨后逐步縮短到10s左右,這顯然不符合常理。從而證明了本文計算公式的合理性。

       由圖1可知,未考慮壅塞流,總充氣時間為1400s左右,而考慮壅塞流時,總充氣時間為1000s左右。實際測試的充氣時間為1200s左右。這可能是由下列原因引起的:

     (1) 假定充氣過程為絕熱充氣。實際充氣過程是一個多變過程,這樣絕熱指數(shù)k就變成了多變指數(shù)。

     (2) 假定氣源溫度與容器溫度相等。當容器溫度低于氣源溫度時,充氣時間稍長;當容器溫度高于氣源溫度時,充氣時間稍短。

    (3) 實際充氣過程管路較長、閥門、彎頭較多,在計算合成有效截面積A時可能存在誤差。