6. Выражение для определения центробежной силы и способы её вычисления.

Центробежная сила , Н, действующая на частицу массой , кг, может быть определена из выражения: , где – ускорение центробежной силы,

, м²/с. Здесь – окружная скорость вращения, м/с; – радиус вращения, м.

В лабе 11 центробежная сила , Н, вычисляется по ф-ле: , где – частота вращения, с^-1; м – радиус вращения.

В лабе 10 центробежная сила , Н, развиваемая незагруженной центрифугой, вычисляется по ф-ле: , где – окружная скорость вращения на внутреннем радиусе барабана, , м/с; – угловая скорость вращения, 1/c.

7. Окружная и угловая скорости вращения.

Угловая скорость – скорость вращения тела, определяющуюся приращением угла поворота тела за некоторый промежуток (единицу) времени.

Формулы угловой скорости:

1) если известно количество оборотов за единицу времени :

2) если задан угол поворота за единицу времени:

3) если известна окружная скорость точки тела и расстояние от оси вращения до этой точки :

Размерности угловой скорости:

1) Количество оборотов за единицу времени [об/мин], [c^-1].

2) Угол поворота за единицу времени [рад/с].

8. Как рассчитать скорость осаждения частиц дисперсной фазы в центрифуге?

В лабе 11 скорость осаждения частиц под действием силы тяжести определяется по ф-ле Стокса: , где м – диаметр частиц мела; Па с – коэф. динамической вязкости воды.

Тогда скорость осаждения частиц под действием центробежной силы будет равна , м/с.

9. Фактор разделения и его физический смысл.

Фактор разделения показывает, во сколько раз центробежная сила действует на разделение неоднородной системы эффективнее, чем сила тяжести. Рассчитывается по ф-ле: , где – угловая скорость, 1/с; – число оборотов ротора в минуту;

– внутренний радиус ротора, м; – ускорение гравитационного поля, м/с²;

В лабе 11 фактор разделения опред. по ф-ле: .

10. Как рассчитывается мощность центрифуги в пусковой и рабочий периоды?

При пусковом периоде количество затрачиваемой энергии идет на преодоление массы материала, который загружен в барабан и массы самого барабана.

В лабе 11 мощность центрифуги в пусковой период , Вт, рассчитывается по ф-ле , где:

– мощность, Вт, затраченная на преодоление инерции массы вращающихся частей центрифуги: , где кг – суммарная масса гильз; – окружная скорость вращения, м/с; с – длительность пускового периода;

– мощность, Вт, затраченная на преодоление массы суспензии , где – масса суспензии, определяемая по ур-нию , где – плотность суспензии, м³ – объем суспензии во всех пробирках.

– мощность, Вт, затраченная на преодоление трения вала в подшипниках, кот. опред. по ф-ле , где – коэф. трения; – окружная скорость вращения цапфы вала. Здесь м – радиус цапфы вала.

– мощность, Вт, затраченная на преодоление трения вращающихся частей центрифуги о воздух, кот. рассчитывается по ур-нию: , где – коэф. сопротивления; кг/м³ – плотность воздуха при температуре 20 °C.

В рабочем периоде мощность на валу отличается от мощности в пусковом периоде. Данная мощность практически полностью тратится на транспортировку осадка, преодоление гидравлического сопротивления, а также трения барабана о воздух и трения, возникающие в приводе и цапфах.