
氣體沿管道的流動狀態可分為四種:湍流、粘滯流、粘滯-分子流、分子流。
當氣體的壓力和流速較高時,氣體流動是慣性力在起作用,氣體流線不直,也不規則,而是處於旋渦狀態,即旋渦時而出現,時而消失。管路中每一點氣體的壓力和流速隨時間而變化。氣體分子的運動速度和方向與氣流的平均速度和氣流的方向大致相同。管道中的流量與氣體壓力梯度的平方根成正比。
湍流僅在粗抽泵開始工作的一瞬間才出現。粗抽泵在大氣壓附近工作時就會形成湍流。除了特別大的真空容器外,一般湍流持續的時間很短,因而計算時通常不考慮這一流動狀態。
粘滯流出現於氣體壓力較高、流速較小的情況下。它的慣性力很小,氣體的內摩擦力起主要作用。此時流線的方向變為直線,隻是在管道的不規則處稍許彎曲。管道中氣體的流量與壓力梯度成正比。即與管道兩端壓力的平方差成正比。
管道中各層氣體具有不同的速度,流動層次分明。管壁附近的氣體幾乎不流動,一層氣體在另一層氣體上滑動,流速的最大值在管道的中心。氣體分子的平均自由程比管道截麵線性尺寸小得多。
分子流出現於管道內壓力很低,氣體分子的平均自由程遠大於管道直徑的情況下。此時,氣體分子的內摩擦已不存在,分子間的碰撞可以忽略,分子與管壁之間碰撞頻繁。氣體分子沿管道作熱運動,分子自由而獨立地通過管道。通過管道的氣體流量與管道兩端的壓力差成正比。
介於粘滯流和分子流之間的流動狀態稱為粘滯-分子流,也稱過渡流。它在壓力不太高,氣體分子平均自由程λa≈d時發生。
對於漏孔來說,由於漏孔形狀相當複雜,因此通過漏孔的氣流狀態判別起來是比較困難的。據有關資料介紹,當漏孔直徑d>5μm時,可以認為是粘滯流,對應漏率為10⁻⁶ Pa.m³/s以上。當漏孔直徑d<lpm時認為是分子流,對應漏率為10⁻⁹ Pa.m³/s以下。對於鉑絲-玻璃標準漏孔來說,當漏量小於10⁻7 Pa.m³/s時為分子流。