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離心機的轉速和離心力到底怎么選?

放大字體  縮小字體 發布日期:2024-03-28
核心提示: 這是一個奇怪的問題,也是平時用的不多的問題,經常是離心3500rpm、5min或者1500rpm、5min或3000rpm、15min,但是有的文獻
 這是一個奇怪的問題,也是平時用的不多的問題,經常是離心3500rpm、5min或者1500rpm、5min或3000rpm、15min,但是有的文獻顯示需要離心力為400g(離心尿液),那么400g的離心力是不是等于1500rpm呢?今天就來說說這個問題,看看是不是您想要知道的答案。


PART01:什么是離心力?

★在牛頓力學中,離心力是一種慣性力(也稱為“虛擬力”或“偽力”),當在旋轉的參照系中觀察時,它看似作用于所有物體,它被指向遠離平行于旋轉軸并通過坐標系原點的軸。

★離心技術的原理是利用物體高速旋轉時產生強大的離心力,使置于旋轉體中的懸浮顆粒發生沉降或漂浮,從而使某些顆粒達到濃縮或與其他顆粒分離之目的。

★如果旋轉軸穿過坐標系原點,離心力從該軸徑向向外,在距離以角速度ω旋轉的參考系原點r處,質量為m的物體上的離心力F的大小為:


PART02:什么是相對離心力?

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


PART03:轉速(rpm)與相對離心力(g)之間是什么關系?

★查看離心機時,表示轉速的單位通常有兩種表示方式:離心力g(重力加速度)和每分鐘轉速rpm。其中g有時也會用相對離心力(RCF)表示,其兩者經過計算得出其關系如下(r單位為cm):



PART04:舉個例子

★當轉速為 3000rpm,有效離心半徑為 10cm(這個參數在離心機說明書中可找到) 時:

★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。

★離心力與轉速大致關系可用下圖對照(來源于網絡):


離心力和轉速的差異主要是離心半徑決定的。

▲同一臺離心機,不同圈的EP管承受不同離心力

現實中沒人會用這個公式去精確計算,且絕大多數離心機都能同時提供轉速和離心力兩種調節方式。

要說最準確的表達方式,還應該是用離心力(xg),因為只要是離心力一樣,不同的離心機理論上離心效果是基本一致的。而轉速可不是,相同的轉速,不同的轉盤半徑也會顯著影響離心力。



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

以下展示某臺低溫離心機實際參數增加印象(不同離心機相關數值不同,但規律一致):


▲離心力=5000(xg)時,轉速=7300rpm,數值上轉速>離心力

▲離心力=10600(xg)時,數值上轉速=離心力

▲離心力進一步提高后,數值上轉速<離心力

▲離心力繼續加大,數值差異變大


文章來源:網絡
編輯:songjiajie2010

 
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