Theoretische und experimentelle Untersuchungen an ebenen aerostatischen Gaslagerelementen unter Hochvakuumbedingungen:
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| Published: |
Göttingen
Cuvillier
2007
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| adam_text | THEORETISCHE UND EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN AN EBENEN AEROSTATISCHEN
GASLAGERELEMENTEN UNTER HOCHVAKUUMBEDINGUNGEN DISSERTATION ZUR ERLANGUNG
DES AKADEMISCHEN GRADES DOKTORINGENIEUR (DR.-ING.) VORGELEGT DER
FAKULTAET FUER MASCHINENBAU TECHNISCHE UNIVERSITAET ILMENAU VON DIPL.-ING.
(FH) CHRISTOPH SCHENK INHALTSVERZEICHNIS 1 EINFUEHRUNG 1 1.1 GRUNDLAGEN
AEROSTATISCHER LAGERELEMENTE 2 1.1.1 PRINZIP AEROSTATISCHER
LAGERELEMENTE 2 1.1.2 WICHTIGE KENNGROESSEN 3 1.2 STAND DES WISSENS 5
1.2.1 AEROSTATISCHE GASLAGER UND GASLAGERELEMENTE .... 5 1.2.2
VORSPANNUNG MITTELS VAKUUM 15 1.2.3 INTEGRATION VON GASLAGERN UND
GASFUEHRUNGEN IN VA- KUUMSYSTEME 16 1.3 ZIEL DER ARBEIT 23 2
DIMENSIONIERUNG EBENER HOCHVAKUUMTAUGLICHER GASLAGER- ELEMENTE 25 2.1
STROEMUNGSFORMEN 25 2.2 STROEMUNG DURCH EINEN RADIAL DIVERGIERENDEN SPALT
28 2.2.1 KONTINUUMS- UND KNUDSENSTROEMUNG 29 2.2.2 MOLEKULARSTROEMUNG 33
2.2.3 STROEMUNG UEBER DEN GESAMTEN DRUCKBEREICH 34 2.3 STROEMUNG DURCH DIE
EINLASSDROSSELN 35 2.3.1 STROEMUNG DURCH EINZELDUESEN 35 2.3.2 STROEMUNG
DURCH EINE POROESE DROSSELSCHICHT 36 2.4 1-D NUMERISCHES
DIMENSIONIERUNGSMODELL 37 2.4.1 BERECHNUNG DES DRUCKPROFILS 37 2.4.2
BERECHNUNG VON TRAGKRAFT, STATISCHER STEIFIGKEIT UND GASVERBRAUCH 40 2.5
FORMABWEICHUNGEN DES LAGERBEREICHES 41 3 AUSLEGUNG DES DICHTSYSTEMS 45
3.1 BESTIMMUNG DER LECKRATE 45 3.1.1 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DER
LECKRATE 46 3.2 BERECHNUNG DES DRUCKES IN DEN ABSAUGKANAELEN 46 I
INHALTSVERZEICHNIS 3.2.1 ABSAUGSTUFEN MIT KONTINUUMS-UND KNUDSENSTROEMUNG
47 3.2.2 ABSAUGSTUFEN MIT MOLEKULARSTROEMUNG 48 3.3 ANZAHL DER
LAGERELEMENTE 50 3.4 DIMENSIONIERUNG 51 3.4.1 DIMENSIONIERUNG DER
DICHTSPALTE 53 3.4.2 ANZAHL DER ABSAUGSTUFEN 54 3.4.3 AUSLEGUNG DER
PUMPSYSTEME 55 3.4.4 FAZIT 58 4 STATISCHE EIGENSCHAFTEN DER
LAGERELEMENTE 61 4.1 AUFBAU DER LAGERELEMENTE 61 4.2 AUFBAU DES
VERSUCHSSTANDES 63 4.3 DURCHFUEHRUNG UND AUSWERTUNG DER EXPERIMENTE 66
4.4 EIGENSCHAFTEN AN NORMALATMOSPHAERE UND IM HOCHVAKUUM IM VERGLEICH 67
4.5 VERGLEICH DER EIGENSCHAFTEN BEIDER LAGERELEMENTARTEN IM HOCHVAKUUM
70 4.5.1 TRAGKRAFT, STATISCHE STEIFIGKEIT UND GASVERBRAUCH . . 70 4.5.2
LECKRATE 72 4.5.3 MODIFIKATION DER DROSSELPARAMETER 76 4.5.4 FAZIT 79
4.6 EINFLUSS DES BETRIEBSGASES AUF DIE EIGENSCHAFTEN IM HOCHVA- KUUM 80
4.6.1 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE 81 4.6.2 DISKUSSION 81 4.6.3 FAZIT 89 5
STABILITAET DER LAGERELEMENTE 91 5.1 STABILITAETSKRITERIUM 91 5.1.1
DYNAMISCHE STEIFIGKEIT, EIGENFREQUENZ 91 5.1.2 TOTVOLUMEN DER
LAGERELEMENTE 94 5.2 AUFBAU DER EXPERIMENTALANORDNUNG 94 5.3
DURCHFUEHRUNG UND AUSWERTUNG DER EXPERIMENTE 97 5.4 ERGEBNISSE DER
EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 98 5.4.1 DISKUSSION 100 5.4.2 EINFLUSS
DES TOTVOLUMENS AUF DIE STABILITAET 101 5.5 URSACHEN DER GERINGEREN
STABILITAET IM VAKUUM 102 5.5.1 EINFLUSS DES ABSAUGKONZEPTES AUF DIE
STABILITAET . . . 104 N INHALTS VERZEICHNIS 5.6 SCHLUSSFOLGERUNGEN 105 6
GASABGABE IM DYNAMISCHEN EINSATZ 107 6.1 THEORETISCHE BETRACHTUNGEN 108
6.1.1 ADSORPTIONSMECHANISMEN 108 6.1.2 DESORPTIONSMECHANISMEN 110 6.1.3
BEDECKUNG EINER OBERFLAECHE 110 6.2 AUFBAU DER MESSANORDNUNG 112 6.2.1
PRUEFKOERPER 115 6.3 DURCHFUEHRUNG UND INTERPRETATION DER EXPERIMENTE 116
6.3.1 BESTIMMUNG DER GASABGABERATE 123 6.4 ERGEBNISSE DER
EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 123 6.4.1 EINFLUSS VON SPEISEDRUCK UND
SPALTHOEHE 123 6.4.2 EINFLUSS DER VERFAHRGESCHWINDIGKEIT 124 6.4.3
EINFLUSS DES BETRIEBSGASES 125 6.4.4 LAGERELEMENTART 125 6.4.5 EINFLUSS
DES MATERIALS UND DER RAUHEIT 126 6.5 FAZIT 128 7 ZUSAMMENFASSUNG UND
AUSBLICK 129 A TABELLEN 137 B DIAGRAMME 145 IN
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