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離心機(jī)的轉(zhuǎn)速和離心力到底怎么選?

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-03-28
核心提示: 這是一個(gè)奇怪的問(wèn)題,也是平時(shí)用的不多的問(wèn)題,經(jīng)常是離心3500rpm、5min或者1500rpm、5min或3000rpm、15min,但是有的文獻(xiàn)
 這是一個(gè)奇怪的問(wèn)題,也是平時(shí)用的不多的問(wèn)題,經(jīng)常是離心3500rpm、5min或者1500rpm、5min或3000rpm、15min,但是有的文獻(xiàn)顯示需要離心力為400g(離心尿液),那么400g的離心力是不是等于1500rpm呢?今天就來(lái)說(shuō)說(shuō)這個(gè)問(wèn)題,看看是不是您想要知道的答案。


PART01:什么是離心力?

★在牛頓力學(xué)中,離心力是一種慣性力(也稱為“虛擬力”或“偽力”),當(dāng)在旋轉(zhuǎn)的參照系中觀察時(shí),它看似作用于所有物體,它被指向遠(yuǎn)離平行于旋轉(zhuǎn)軸并通過(guò)坐標(biāo)系原點(diǎn)的軸。

★離心技術(shù)的原理是利用物體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力,使置于旋轉(zhuǎn)體中的懸浮顆粒發(fā)生沉降或漂浮,從而使某些顆粒達(dá)到濃縮或與其他顆粒分離之目的。

★如果旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)坐標(biāo)系原點(diǎn),離心力從該軸徑向向外,在距離以角速度ω旋轉(zhuǎn)的參考系原點(diǎn)r處,質(zhì)量為m的物體上的離心力F的大小為:


PART02:什么是相對(duì)離心力?

★通常情況下,旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)頭受到的放射狀的力都是由相對(duì)離心力(RCF)來(lái)衡量的。而所謂的相對(duì)離心力即是離心力與重力之比:


PART03:轉(zhuǎn)速(rpm)與相對(duì)離心力(g)之間是什么關(guān)系?

★查看離心機(jī)時(shí),表示轉(zhuǎn)速的單位通常有兩種表示方式:離心力g(重力加速度)和每分鐘轉(zhuǎn)速rpm。其中g(shù)有時(shí)也會(huì)用相對(duì)離心力(RCF)表示,其兩者經(jīng)過(guò)計(jì)算得出其關(guān)系如下(r單位為cm):



PART04:舉個(gè)例子

★當(dāng)轉(zhuǎn)速為 3000rpm,有效離心半徑為 10cm(這個(gè)參數(shù)在離心機(jī)說(shuō)明書(shū)中可找到) 時(shí):

★按照公式可得其離心力1006.2g。



★那么我們可以知道1500rpm是不等于400g的,與離心直徑r有關(guān)。

★離心力與轉(zhuǎn)速大致關(guān)系可用下圖對(duì)照(來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)):


離心力和轉(zhuǎn)速的差異主要是離心半徑?jīng)Q定的。

▲同一臺(tái)離心機(jī),不同圈的EP管承受不同離心力

現(xiàn)實(shí)中沒(méi)人會(huì)用這個(gè)公式去精確計(jì)算,且絕大多數(shù)離心機(jī)都能同時(shí)提供轉(zhuǎn)速和離心力兩種調(diào)節(jié)方式。

要說(shuō)最準(zhǔn)確的表達(dá)方式,還應(yīng)該是用離心力(xg),因?yàn)橹灰请x心力一樣,不同的離心機(jī)理論上離心效果是基本一致的。而轉(zhuǎn)速可不是,相同的轉(zhuǎn)速,不同的轉(zhuǎn)盤(pán)半徑也會(huì)顯著影響離心力。



由公式也可以看出,離心力和轉(zhuǎn)速之間并不是呈直線相關(guān)的。一般在轉(zhuǎn)速較低的情況下,數(shù)值上轉(zhuǎn)速>離心力;當(dāng)轉(zhuǎn)速提高以后,兩者數(shù)值上的差異逐漸縮小→持平→反向差異變化,最后變成數(shù)值上轉(zhuǎn)速<離心力。

以下展示某臺(tái)低溫離心機(jī)實(shí)際參數(shù)增加印象(不同離心機(jī)相關(guān)數(shù)值不同,但規(guī)律一致):


▲離心力=5000(xg)時(shí),轉(zhuǎn)速=7300rpm,數(shù)值上轉(zhuǎn)速>離心力

▲離心力=10600(xg)時(shí),數(shù)值上轉(zhuǎn)速=離心力

▲離心力進(jìn)一步提高后,數(shù)值上轉(zhuǎn)速<離心力

▲離心力繼續(xù)加大,數(shù)值差異變大


文章來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
編輯:songjiajie2010

 
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