真空计算通用公式

公式一：波义耳定律P•V＝const(常数）

一定质量的气体，当温度不变时，其压力与体积成反比（压力与体积的乘积恒定不变），即P1/P2＝V2/V1。

P：压力[Pa]

V ：体积[m3]

公式二：盖·吕萨克定律V=const·T

一定质量的气体，在压力不变时，其体积与绝对温度成正比，即V1/V2＝T1/T2。

V ：体积[m3]

T ：温度[K]

公式三：查理定律P=const·T

一定质量的气体，当气体的体积保持不变，其压力与绝对温度成正比，即P1/P2＝T1/T2。

P：压力[Pa]

T：温度[K]

公式四： 理想气体状态方程理想气体状态一般方程：

P·V=R·T·m/M

物质的量可以通过称重来确定。我们可以通过质量与摩尔质量之比来表示气体的量。常数const在方程中对应1摩尔气体，称它为气体常数R。因此，理想气体状态可描述为压力、温度、体积的函数关系。

P：压力[Pa]

V：体积[m3]

m：质量[kg]

M：摩尔质量[kg kmol-1]

R：一般气体常数[kJ kmol-1K-1]

T：绝对温度[K]

理想气体状态方程Ⅰ：

物质的量也可以用阿伏加德罗常数对应的分子数。

P·V=R·T·N/NA=N·k·T，式中，k=R/NA

N：粒子数目

NA：阿伏加德罗常数=6.022·10(23)[mol-1]

k：玻尔兹曼常数=1.381·10(-23)[J K-1]

理想气体状态方程Ⅱ：

如果等式两边同时除以体积，则我们得到

P=n·k·T

n   粒子数密度[m-3]

公式五：平均自由程λ = k·T/(√2·π·dm²·p)

平均自由程是粒子在与其他粒子进行两次连续碰撞之间可移动的平均距离。

λ：平均自由程[m]

dm：分子直径[m]

公式六：克努森数Kn= λ/d

平均自由程与流道直径之间的比值可用于描述流动状态。该比值被称为克努森数。

λ：平均自由程[m]

d：流道直径[m]

Kn：克努森数    无量纲数

公式七：雷诺数Re= ρ·v·l /μ

在粘性流的情况下，层流和紊流之间存在区别。在层流中，气体粒子保持在彼此始终平行的相同位移层上。如果流速增加，这些层将被打破，并且流体粒子以完全混乱的方式相互碰撞，这被称为紊流。粘性流这两个区域之间的边界可通过雷诺数来表示。

Re：雷诺数    无量纲数

ρ：流体密度[kg/m³]

v：平均流速[m/s]

L：特征长度[m]

μ：流体动力粘度[Pa/s]

公式八：气体流量Q=p·V/t=m·R·T/(M·t)

用理想气体方程（公式四）除以时间t求出气体流量。

Q ：气体流量 [Pa m3s-1]

真空泵的气体流量：

Q=p·dv/dt

公式九：抽速或体积流率S＝dv/dt (L /s)或 S＝Q/P

用气体流量除以入口压力得到体积流率，得到真空泵的抽速。

Q：气体流量[Pa·m³/s 或 Torr·L/s]

P：压强[Pa 或 Torr]

V：体积[L或m3]

T：时间[s]

公式十：流导C=Q/Δp

流导（C）是真空系统中衡量气体流动能力的参数，表示在单位压差下气体通过管道或元件的流量，单位通常为 L/s 或 m³/s。

Q：气体流量[Pa·m³/s 或 Torr·L/s]

ΔP：管道两端的压差[Pa 或 Torr]

公式十一：泄漏率Q漏＝Δp·V/Δt

Q漏：系统漏率[Pa·m³/s]

Δp：测量期间的压力变化量[Pa]

V：系统容积[m³]

Δt：测量时间[s]

公式十二：真空抽气时间对于从大气压到1Torr抽气时间计算式：

t＝8V/S (经验公式)

V：体积[m³]

S：抽气速率，通常t在5~10分钟内选择。