光束线是一套将同步辐射射线传输至实验站的光学及真空复合系统。其中,真空系统是各类光束线的基础工程。只有在真空环境中,光学元件才能够将同步辐射光传输到相应的试验站。因此,光束线真空系统的主要目标就是获得和维持合适的真空度,保证光束线的稳定运行。在光束线真空系统中各类真空应用设备和光学元件种类繁多,必须有一套与其适配的真空抽气系统以抽除系统内的气体。为了满足各个光束线上实验站的科学实验要求,光束线真空系统在运行中要求具有真空度高、压力稳定和干扰气源少等特点,所以光束线真空系统的设计工作必须精确且适应光束线内的复杂环境。因此,光束线真空系统设计研究具有重要的意义。目前,国内的真空从业者在计算各类真空系统的相关参数时,运用的计算公式有的是半经验公式,有的计算方法陈旧落后而且偏离实际情况较大。根本做不到合理配比真空设备,同时也可能造成在后续的工作中出现管道尺寸不匹配,主泵抽速不够等一系列问题。本文对粘滞流下管道的平均压力的取值进行了讨论,通过分析可以看出,抽速变化越大,平均压力取泵入口压力值误差越大。此外,在分子流态下,由于光束线真空系统的特殊构造,计算传输几率时很多公式不适合,也未考虑束流效应给管道传输几率带来的影响。因此,本文针对黏滞流和分子流态下管道的流导和传输几率问题进行了较深入的研究。本文采用了Nawyn-Meyer方法对分子流态下直圆管道从长径比0.01至300范围内的传输几率进行了大量的计算。对Nawyn-Meyer方法中计算区间分段取值n带来的误差和相同n值下的不同长径比产生的误差进行了分析,首次推导了直圆管道几何因子表达式,并阐述了反射系数r不等于1的情况下影响传输几率的因素。通过欧洲原子能研究所Molflow+软件的计算验算了本文的计算结果在长径比0.01-5之间误差位数在小数点后6位,误差比例保持在0.0002%以下；在长径比6-300间,误差位数出现在小数点后5位,误差比例保持在0.006%以下。论文证明了“束流效应”对等径和不等径串联管道传输几率的影响。通过改变入口和出口面的粘着几率,求解出在不同粘着几率下分别只受入口或出口和同时受入口、出口影响时的传输几率值(长径比5)。同时计算了在同一粘着几率下,不同长径比对传输几率值的影响。在上述基础上发展了不等径组合管道传输几率的计算公式。本文讨论了现今流行的Monte Carlo法和解析法、数值法的计算原理不同处,阐述了上述方法各自的适用条件,并指出影响Monte Carlo法精度的因素,指出Monte Carlo方法得到精确传输几率值必须有性能良好的RNG(随机数生成器)和持续一定的计算时间。最后介绍了本文所采用的基于Monte Carlo算法的Molflow+软件使用方法和计算精确传输几率的注意要点。此外,采用CFX软件模拟了细长管道下的抽真空过程,通过对管道中每个观测点压力点的取值,计算某一时间点管道的平均压力进而求出此时的细长管道的流导值。然后采用专业真空系统设计软件VacMaster 2.0 Demo对CFX的计算精确度进行了大量的数据验证,结果表明,使用CFX软件对真空管道进行抽气模拟,计算出的管道平均压力误差在高压阶段(46839.92pa-2839.317pa),稳定在12%-15%之间；在低于511pa之后,误差增大至20%以上,且压力越低误差越大。通过对上述三个问题的研究,可以在粘滞流态,分子流态下求得更为精确的流导或者传输几率,进而为光束线真空系统细长管道以及多种不等径组合管道的流导计算提供理论依据和指导方法。本文中的相关研究结果不仅适用于光束线真空系统,并能指导一般性真空系统的设计计算工作。