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ANSYS 中的转子动力学计算

ANSYS 中的转子动力学计算
ANSYS 中的转子动力学计算

ANSYS 中的转子动力学计算

雷先华 安世亚太

转子动力学是固体力学的一个重要分支,它主要研究旋转机械的“转子-支承”系统在旋转状态下的振动、平衡和稳定性问题,其主要研究内容有几个方面:临界转速、动力响应、稳定性、动平衡技术和支承设计。在旋转机械研究设计中,转子动力学的性能分析是极其重要的一个方面。

传统的转子动力学分析采用传递矩阵方法进行,由于将大量的结构信息简化为极为简单的集中质量—梁模型,不能确保模型的完整性和分析的准确度;而有限元在处理转子动力学问题时,可以很好地兼顾模型的完整性和计算的效率,但多年来转子的“陀螺效应”一直是制约转子动力学有限元分析的“瓶颈”问题。ANSYS 很好地解决了动力特性分析中“陀螺效应”影响的问题,而且陀螺效应的考虑不受计算模型上的限制,使得转子动力学有限元分析变得简单高效。

本文对ANSYS 的转子动力学计算功能进行简要介绍。

1 ANSYS 转子动力学的理论基础

ANSYS 转子动力学分析中,两种参考坐标系可供选择:静止坐标系和旋转坐标系。空间点P 在静止坐标系(其原点在O ′)下的位置矢量为r ′,在旋转坐标系(其原点在O )下的位置矢量为r 。

在静止坐标系下转子的动力方程为:

[][][]{}{}([]){}{}M u

C C u K u F gyr +++=&&& []C gyr 为陀螺效应矩阵。

在旋转坐标系下转子的动力方程为:

[][][]{}{}([]){}([]){}M u C C u K K u F cor spin r r r

+++?=&&& []C cor 为哥氏效应矩阵,[]K spin 为旋转软化效应刚度矩阵。

2 ANSYS 转子动力学的计算功能和新技术

ANSYS 转子动力学计算包含如下功能:

– 无阻尼临界转速分析

– 不平衡响应分析

– 阻尼特征值分析

– 涡动和稳定性预测 为了分析时计入哥氏效应、陀螺效应和支承的影响,ANSYS 发展了下列新技术单元:

SHELL 181

4节点有限应变壳单元 PLANE 182

二维4节点结构实体单元 PLANE 183

二维8节点结构实体单元 SOLID 185

三维8节点结构实体单元 SOLID 186

三维20节点结构实体单元 SOLID 187

三维10

节点四面体结构实体单元

BEAM 188

三维一次有限应变梁单元 BEAM 189 三维二次有限应变梁单元

COMBIN214 二维轴承单元(可变刚度和阻尼)

ANSYS 考虑陀螺效应时没有计算模型上的限制,故可选择一维(梁、管)、二维(轴对称)和三维复杂计算模型进行分析。同时,ANSYS 还提供了一系列功能以完善转子动力学的计算,包括: z CMOMEGA 可以通过组(component CM_NAME )对多个转子指定不同的转速

z CORIOLIS 可以考虑哥氏效应在不同参考坐标系下的影响

z PLCAMP 可绘制坎贝尔图,为临界转速的确定提供了方便

z PRCAMP 可打印固有频率和临界转速

z CAMPB 可绘制预应力结构的坎贝尔图。

z PRORB 可打印出转子涡动幅值

z PLORB 可绘制转子不同截面的涡动轨迹

z ……

3 ANSYS 转子动力学计算在航空发动机上的应用

图1 ANSYS 转子动力学分析功能

航空发动机是高速旋转机械,转子动力学和整机振动响应是必不可少的研究课题。传统的传递矩阵分析方法虽然将非常复杂的结构进行了大量简化,使分析变得简单,但同时也不可避免地丢失了大量的细节信息,使模型的完整性变差。有限元方法能够很好地解决模型的完整性问题,动力缩减技术也使得计算时间大大缩短。ANSYS很好地考虑了陀螺效应这一特殊的动力学现象,提供了强大分析工具,使航空发动机的转子动力学和整机振动分析从模型的简化和建立到计算分析变得简单、高效。

图2 ANSYS航空发动机转子动力学分析部分实例

离心力和转速之间的简单换算

离心力和离心转速的换算是经常用到的,具体的计算公式如下: RCF = 1.118 ×10-5×N2×R RCF表示相对离心力,单位为g N表示转速,单位为rpm转/分 R表示离心半径,单位为cm。 离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。离心力(F)的大小取决于离心转头的角速度(ˉ,r/min)和物质颗粒距离心轴的距离(r,cm)。它们的关系是:F=ˉ2R 为方便起见,F常用相对离心力也就是地心引力的倍数表示。即把F值除以重力加速度g(约等于9.8m/s2)得到离心力是重力的多少倍,称作多少个g。例如离心机转头平均半径是6cm,当转速是60000r/min时,离心力是240000×g,表示此时作用在被离心物质上的离心力是日常地心引力的24万倍。 因此,转速r/min和离心力g值之间并不是成正比关系,还和半径有关。同样的转速,半径大一倍,离心力(g值)也大一倍。转速(r/min)和离心力(g值)之间的关系可用下式换算: 其换算公式如下:Mt\lS_x~RV G=1.11*10(-5)*R*(rpm)2 G为离心力,一般以g(重力加速度)的倍数来表示。 10(-5)即:10的负五次方。 (rpm)2即:转速的平方。 R为半径,单位为厘米。 例如,离心半径为10厘米,转速为8000, 其离心力为: G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104 即离心力为7104g.而当离心力为8000g时,其转速应为:8489即约为8500rpm. 值得注意的是,这里跟半径是相关的。也就是说,不同的离心机其换算关系是不一样的。 普通离心机可以用计算器算一下,很准。而低温离心机则不须如此费事。上面有按钮可以在rpm与g之间切换,非常方便。 以前的文章,尤其是国内的文章通常以rpm来表示。现在多倾向于以g来表示。 转速有离心力(×g)和每分钟转速(rpm)两种表示方式,有些离心机没有自动切换功能。下面的公式可以帮助解决这个问题: g=r×11.18×10-6×rpm2(式中r为有效离心半径,即从离心机轴心到离心管桶底的长度) 如:转速为3000rpm,有效离心半径为10cm,则离心力为=10×11.18×10-6×30002=1006.2(×g)。

ANSYS动力学分析报告

第5章动力学分析 结构动力学研究的是结构在随时间变化载荷下的响应问题,它与静力分析的主要区别是动力分析需要考虑惯性力以及运动阻力的影响。动力分析主要包括以下5个部分:模态分析:用于计算结构的固有频率和模态。 谐波分析(谐响应分析):用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 瞬态动力分析:用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应,并且可涉及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。 谱分析:是模态分析的应用拓广,用于计算由于响应谱或PSD输入(随机振动)引起的应力和应变。 显式动力分析:ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。 本章重点介绍前三种。 【本章重点】 ?区分各种动力学问题; ?各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。 5.1 动力学分析的过程与步骤 模态分析与谐波分析两者密切相关,求解简谐力作用下的响应时要用到结构的模态和振

型。瞬态动力分析可以通过施加载荷步模拟各种何载,进而求解结构响应。三者具体分析过程与步骤有明显区别。 5.1.1 模态分析 1.模态分析应用 用模态分析可以确定一个结构的固有频率利振型,固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。如果要进行模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析,固有频率和振型也是必要的。可以对有预应力的结构进行模态分析,例如旋转的涡轮叶片。另一个有用的分析功能是循环对称结构模态分析,该功能允许通过仅对循环对称结构的一部分进行建模,而分析产生整个结构的振型。 ANSYS产品家族的模态分析是线性分析,任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义也将被忽略。可选的模态提取方法有6种,即Block Lanczos(默认)、Subspace、Power Dynamics、Reduced、Unsymmetric、Damped及QR Damped,后两种方法允许结构中包含阻尼。 2.模态分析的步骤 模态分析过程由4个主要步骤组成,即建模、加载和求解、扩展模态,以及查看结果和后处理。 (1)建模。指定项目名和分析标题,然后用前处理器PREP7定义单元类型、单元实常数、材料性质及几何模型。必须指定杨氏模量EX(或某种形式的刚度)和密度DENS(或某种形式的质量),材料性质可以是线性或非线性、各向同性或正交各向异性,以及恒定或与温

螺旋桨计算公式

直升机螺旋桨升力计算公式 直升机螺旋桨升力计算公式 一般直升机的旋翼系统是由主旋翼.尾旋翼和稳定陀螺仪组成,如国产直-8,直-9。也有共轴反旋直升机,主旋翼是上下两层反转螺旋桨,无尾翼,如俄罗斯的卡-28。 1.现在的直升机螺旋桨(叫旋翼)的桨叶是由碳纤维和玻璃钢纤维与复合材料制造而成。 有一定的弹性,不转时,桨叶略有下垂弯曲。当螺旋桨旋转时,由于离心力的原理,桨叶会被拉直。打个比方,我们看杂技“水流星”吧,两只水碗栓在一根绳子两端,放着不动时,绳子是支持不了水碗的,当旋转起来后,我们看到水碗和绳子象直线一样, 空中飞舞。 2.直升机的主螺旋桨是怎么支撑飞机的重量?这个问题就是直升机的飞行原理:(以一般直升机为例)直升机能在空中进行各种姿态的飞行,都是由主旋翼(你讲的螺旋桨) 旋转产生的升力并操纵其大小和方向来实现的。升力大于重量时,就上升,反之,就下降。 平衡时,就悬停在空中。直升机的升力大小,不但决定于旋翼的转速, 而且决定于旋翼的安装角(又称桨叶角)。升力随着转速.桨叶角的增大而增大; 随着转速.桨叶角的减小而减小。直升机在飞行时,桨叶在转每一圈的过程中, 桨叶角都是不同的;而且,每片桨叶的桨叶角也是不同的。这才使直升机能够前. 后仰, 左.右倾,完成各种姿态。直升机尾旋翼的转速和桨叶角的变化同主旋翼原理相同,控制直升机的左转弯.右转弯和直飞。不管天空有风无风,直升机要稳定飞行, 不变航向,也要靠稳定陀螺仪控制尾旋翼来完成。总之,直升机旋翼系统非常复杂,我只讲直升机空中姿态变化与旋翼的关系。 1,直接影响螺旋桨性能的主要参数有: a.直径D——相接于螺旋桨叶尖的圆的直径。通常,直径越大,效率越高, 但直径往往受到吃水和输出转速等的限制; b.桨叶数N; c.转速n——每分钟螺旋桨的转数; d.螺距P——螺旋桨旋转一周前进的距离,指理论螺距; e.滑失率——螺旋桨旋转一周,船实际前进的距离与螺距之差值与螺距之比; f.螺距比——螺距与直径的比(P/D),一般在0.6~1.5之间;一般地说来,高速轻载船选取的值比较大,低速重载的船选取的值比较小; g.盘面比——各桨叶在前进方向上的投影面积之和与直径为D的圆面积之比。通常,高转速的螺旋桨所取的比值小,低速、大推力的螺旋桨所取的比值大。例如,拖轮的螺旋桨盘面比大于1.2甚至更大的情况也不少见; 机翼升力计算公式 升力L=1/2 *空气密度*速度的平方*机翼面积*机翼升力系数(N) 机翼升力系数曲线如下注解:在小迎角时曲线斜率是常数。

超高计算公式

路线平曲线小于600m 时,在曲线上设置超高。超高方式为,整体式路基采用绕路基中线旋转。 超高设计和计算 3.6.1确定路拱及路肩横坡度: 为了利于路面横向排水,应在路面横向设置路拱。按工程技术标准,采用折线形路拱,路拱横坡度为2%。由于土路肩的排水性远低于路面,其横坡度一般应比路面大1%~2%,故土路肩横坡度取3%。 3.6.2超高横坡度的确定: 为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,当平曲线半径小于不设高的最小半径值时,应在路面上设置超高,而当平曲线半径大于不设超高时的最小半径时,即可不设超高。拟建公路为山岭重丘区三级公路,设计行车速度为40km/小时。按各平曲线所采用的半径不同,对应的超高值如表: 表3-1 圆曲线半径与超高 当按平曲线半径查表5-11所得超高值小于路拱横坡度值(2%)时,取2%。 (3)、缓和段长度计算: 超高缓和段长度按下式计算: P B L c i '?= 式中:c L ——超高缓和段长度(m); 'B ——旋转轴至行车道外侧边缘的(m); i ?——旋转轴外侧的超高与路拱横坡度的代数差; P ——超高渐变率,根据设计行车速度40km/小时,若超高旋转轴为路线中时,取1/150,若为边线则取1/100。 根据上式计算所得的超高缓和段长度应取成5m 的整数倍,并不小于

10m 的长度。拟建公路为无中间带的三级公路,则上式中各参数的取值如下: 绕行车道中心旋转:z y i i B B +=?= i ' , 2 绕边线旋转:y i B B =?=i ' , 式中:B ——行车道宽度(m); y i ——超高横坡度; z i ——路拱横坡度。 (4)、超高缓和段的确定: 超高缓和段长主要从两个方面来考虑:一是从行车舒适性来考虑,缓和段长度越长越好;二是从排水来考虑,缓和段越短越好,特别是路线纵坡度较小时,更应注意排水的要求。 3.6.3确定缓和段长度时应考虑以下几点: (1)、一般情况下,取缓和段长度和缓和曲线长相等,即s c L L =,使超高过渡在缓和曲线全长范围内进行。 (2)、若c s L L >,但只要横坡度从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡度(2%)时,超高渐变率330/1≥P ,仍取s c L L =。否则按下面两个方法处理: ①、在缓和曲线部分范围内超高。根据不设超高圆曲线半径和超高缓和段长度计算公式分别计算出超高缓和段长度,然后取两者中较大值,作为超高过渡段长度,并验算横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡度(2%)时,超高渐变率是否大于1/330,如果不满足,则需采取分段超高的方法。 ②、分段超高。超高在缓和曲线全长范围内按两种超高渐变率分段进 行,第一段从双向路拱坡度z i 过渡到单向超高横坡z i 时的长度为 z c i B L '1660=,第二段的长度为12c s c L L L -=。 (3)、若s c L L >,则此时应修改平面线形,增加缓和曲线的长度。若平面线形无法修改时,宜按实际计算的长度取值,超高起点应从ZH (或HZ )点后退s c L L -长度。 3.6.4超高值计算公式:

缓和曲线计算公式

当前的位置】:工程测量→第十一章→ 第四节圆曲线加缓和曲线及其主点测设 第四节圆曲线加缓和曲线及其主点测设 §11—4 圆 曲线加缓 和曲线及 其主点测 设 一、缓和曲 线的概念 二、缓和曲线方程 三、缓和曲线常数 四、圆曲线加缓和曲线的综合要素及主点测设 一、缓和曲线的概念 1、为什麽要加入缓和曲线? (1)在曲线上高速运行的列车会产生离心力,为克服离心力的影响,铁路在曲线部分采用外轨超高的办法,即把外轨抬高一定数值.使车辆向曲线内倾斜,以平衡离心力的作用,从而保证列车安全运行。 图11-10(a).(b)为采用外轨超高前、后的情况。 外轨超高和内轨加宽都是逐渐完成,这就需要在直线与圆曲线之间加设一段过渡曲线——缓和曲线. 缓和曲线: 其曲率半径ρ 从∞逐渐变化到圆曲线的半径R 。 2、缓和曲线必要的前提条件(性质): 在此曲线上任一点P 的曲率半径ρ与曲线的长度l成反比,如图11-12所示,以公式表示为: ρ ∝1l 或ρ. l = C (11-4) 式中: C 为常数,称曲线半径变更率。 当l= l o时,ρ= R ,按(11-4)式,应有 C = ρ.l= R .l o (11-5) 符合这一前提条件的曲线为缓和曲线,常用的有辐射螺旋线及三次抛物线,我国采用辐射螺旋线。 3、加入缓和曲线后的铁路曲线示意图(见图11-J)

二、缓和曲线方程 1、加入缓和曲线后的切线坐标系 坐标原点:以直缓(ZH)点或缓直(HZ)点为原点; X坐标轴:直缓(ZH)点或缓直(HZ)点到交点(JD)的切线方向; Y坐标轴:过直缓(ZH)点或缓直(HZ)点与切线垂直的方向。 其中:x、y 为P点的坐标;x o、y o为HY点的坐标; ρ 为P 点上曲线的曲率半径;R 为圆曲线的曲率半径 l 为从ZH点到P 点的缓和曲线长;l o为从ZH点到HY点的缓和曲线总长; 2、缓和曲线方程式: 根据缓和曲线必要的前提条件推导出缓和曲线上任一点的坐标为 实际应用时, 舍去高次项, 代入C=R*l o,采用下列公式:

应力计算

①叶片离心拉应力计算 1)对于涡轮增压器来说,等截面叶片根部截面上的拉应力公式为 20m 1=2u a σρσθ+ 2/N m 其中 ρ为叶片的材料密度(3 /kg m ); m u 为叶片中经处的圆周速度(m/s ); /m D l θ=为直径叶高比; m D 为叶片平均直径(m ); l 为叶片高度(m ); a σ为叶片附加应力,其表示式为: 2222p p t e a m m h m h D A D A u z D A D A πρσ????????=+ ? ????????? ,2/N m 其中 z 为叶轮叶片个数; t D 为叶冠中经(m ); p D 为叶片凸台或拉筋的中经(m ); h D 为叶根直径(m ); e A δ=?为叶冠截面面积(2m ); p A 为凸台或拉筋的截面积(2 m ); h A 为叶根截面面积(2m ); 如果叶片没有设置阻尼拉筋或凸台,则p A =0;如果叶片不带冠,则e A =0;当两者均不存在时,a σ=0. 2)叶片截面面积沿叶高按线性变化时的拉应力计算式: 212113m a u λλσρσθθ+-??=++ ??? 2/N m 式中,/t h A A λ=是叶顶叶根截面比。通常,对压气机叶片,λ=0.3~0.65 3)叶片截面面积沿叶高按某一任意规律变化时,任意一个截面上离心应力可

用数值积分法计算。对于第i 个几面,离心力i σ可按下式计算: 21i i ic i i V r A σρω?=∑ 2/N m 其中 ()112 i i i i im i V A A x A x -?=+?=?为叶片第i 个微段的体积(3m ); i A 和1i A -为叶片第i 个微段的内径与外径上的截面积(3m ); ic h i ic r r x x =++?为第i 个微段重心c 的半径(m ); ()1216i i ic i im A A x x A -+?=?为第i 个微段重心c 离第i 截面的间距(m ); ω为旋转角速度(rad/s ); ρ为材料密度(3/kg m ); ②叶片弯应力计算 1)由气体作用引起的弯矩 作用于叶片任意截面上的气体周向弯矩gu M 可以按下式计算: ()2gu i M B l x =- N m ? 而 ()122um um G B c c zl =+ N/m 式中 i x 为计算截面至叶根的距离(m ); z 为叶片个数; l 为叶片的高度(m ); 1um c ,2um c 为叶片中经处、出口气流周向分速(m/s ); G 为气体流量(kg/s )。 作用于叶片而难以截面上的气体周向弯矩ga M 的计算公式也表达为: ()2ga i M D l x =- N m ? 而 ()()12122m a a r G D c c p p zl z π=-+- N/m 式中 1a c ,2a c 为叶片进、出口中经截面上的周向分速(m/s ); 1p ,2p 为叶片进、出口中经截面上的气体压力(2 /N m );

ansys动力学分析全套讲解

第一章模态分析 §模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型),即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时,也可以作为其它动力学分析问题的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析,其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析,后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法,它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样,无论进行何种类型的分析,均可从用户图形界面(GUI)上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例(命令流或批处理方式)”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令(手工或以批处理方式运行ANSYS时)。而“模态分析实例(GUI方式)” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。(要想了解如何使用命令和GUI选项建模,请参阅<>)。<>中有更详细的按字母顺序列出的ANSYS命令说明。 §模态提取方法 典型的无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题: 其中: =刚度矩阵, =第阶模态的振型向量(特征向量), =第阶模态的固有频率(是特征值), =质量矩阵。 有许多数值方法可用于求解上面的方程。ANSYS提供了7种方法模态提取方法,下面分别进行讨论。 1.分块Lanczos法 2.子空间(Subspace)法 Dynamics法

风机常用计算公式讲解

风机常识-风机知识: 风机是一种用于压缩和输送气体的机械,从能量观点来看,它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。 风机分类及用途: 按作用原理分类 透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。 按气流运动方向分类 离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。 轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。 混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。 横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。 按生产压力的高低分类(以绝对压力计算) 通风机—排气压力低于112700Pa; 鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间;

压缩机—排气压力高于343000Pa以上; 通风机高低压相应分类如下(在标准状态下) 低压离心通风机:全压P≤1000P a 中压离心通风机:全压P=1000~5000Pa 高压离心通风机:全压P=5000~30000Pa 低压轴流通风机:全压P≤500Pa 高压轴流通风机:全压P=500~5000Pa 一般通风机全称表示方法 型式和品种组成表示方法 压力: 离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有静压、动压、全压之分。性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。 流量: 单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h (秒、分、小时)。(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。 转速: 风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。

风机常用计算公式

风机常用计算公式 风机是一种用于压缩和输送气体的机械,从能量观点来看,它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。 风机分类及用途: 按作用原理分类 透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。 容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。 按气流运动方向分类 离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。 轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。 混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。 横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。 按生产压力的高低分类(以绝对压力计算) 通风机—排气压力低于112700Pa; 鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间; 压缩机—排气压力高于343000Pa以上; 通风机高低压相应分类如下(在标准状态下) 低压离心通风机:全压P≤1000Pa 中压离心通风机:全压P=1000~5000Pa 高压离心通风机:全压P=5000~30000Pa 低压轴流通风机:全压P≤500Pa 高压轴流通风机:全压P=500~5000Pa 一般通风机全称表示方法

型式和品种组成表示方法 压力:离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有静压、动压、全压之分。性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。 流量:单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切 影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。 转速:风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。功率:驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单位用Kw。 常用风机用途代号

离心机转速与离心力的换算

离心机转速与离心力的换算:(离心机分离因素计算公式) 1、分离因素的含义: 在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。分离因素愈大(或愈小),说明两种溶质分离效果愈好,分离因素等于1,这两种溶质就分不开了。离心机上的分离因素则指的是相对离心力。 2、影响分离因素的主要因素: 离心力Centrifugal force (F) 离心力作为真实的力根本就不存在,在非惯性系中为计算方便假想的一个力。请看下面的说明:向心力使物体受到指向一个中心点的吸引、或推斥或任何倾向于该点的作用。笛卡儿把离心力解释为物体保持其“限定量”的一种趋势。它们的区别就是,向心力是惯性参考系下的,而离心力是非惯性系中的力。我们处理物理题时都是在惯性系下(此时牛顿定律才成立),所以一般不用离心力这个概念。由于根本不是一个情况下的概念,我们无法对他们的方向和大小进行比较。 F=mω2r ω:旋转角速度(弧度/秒) r:旋转体离旋转轴的距离(cm) m:颗粒质量 相对离心力Relative centrifugal force (RCF) RCF 就是实际离心力转化为重力加速度的倍数 g为重力加速度(9.80665m/s2) 同为转于旋转一周等于2π弧度,因此转子的角速度以每分钟旋转的次数(每分钟转数n或r/min)表示:一般情况下,低速离心时常以r/min来表示。 3、分离因素计算公式: RCF=F离心力/F重力= mω2r/mg= ω2r/g= (2*π*r/r*rpm)2*r/g注:rpm应折换成转/秒 例如:直径1000mm,转速1000转/分的离心机,分离因素为: RCF(1000)=(2*3.1415*16.667)^2*0.5/9.8 =104.72^2*0.5/9.8 =560 沉降离心机沉降系数: 1、沉降系数(sedimentation coefficient,s)根据1924年Svedberg(离心法创始人--瑞典蛋白质化学家)对沉降系数下的定义:颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。沉降系数是以时间表示的。用离心法时,大分子沉降速度的量度,等于每单位离心场的速度。或s=v/ω2r。s是沉降系数,ω是离心转子的角速度(弧度/秒),r是到旋转中心的距离,v是沉降速度。沉降系数以每单位重力的沉降时间表示,并且通常为1~200×10^-13秒范围,10^-13这个因子叫做沉降单位S,即1S=10^-13秒. 2、基本原理 物体围绕中心轴旋转时会受到离心力F的作用。当物体的质量为M、体积为V、密度为D、旋转半径为r、角速度为ω(弧度数/秒)时,可得: F=Mω2r 或者F=V.D.ω2r (1) 上述表明:被离心物质所受到的离心力与该物质的质量、体积、密度、离心角速度以及旋转半径呈正比关系。离心力越大,被离心物质沉降得越快。

离心机转速换算公式(rpm与g)

离心机转速换算公式(rpm与g)

离心力Centrifugal force (F) 离心力作为真实的力根本就不存在,在非惯性系中为计算方便假想的一个力。请看下面的说明:向心力使物体受到指向一个中心点的吸引、或推斥或任何倾向于该点的作用。笛卡儿把离心力解释为物体保持其“限定量”的一种趋势。它们的区别就是,向心力是惯性参考系下的,而离心力是非惯性系中的力。我们处理物理题时都是在惯性系下(此时牛顿定律才成立),所以一般不用离心力这个概念。由于根本不是一个情况下的概念,我们无法对他们的方向和大小进行比较。 F=mω2r ω:旋转角速度(弧度/秒) r:旋转体离旋转轴的距离(cm) m:颗粒质量 相对离心力Relative centrifugal force (RCF) RCF 就是实际离心力转化为重力加速度的倍数 g为重力加速度(9.80665m/s2) 同为转于旋转一周等于2π弧度,因此转子的角速度以每分钟旋转的次数(每分钟转数n或

r/min)表示:一般情况下,低速离心时常以r /min来表示。 3、分离因素计算公式: RCF=F离心力/F重力= mω?2r/mg= ω?2r/g= (2*π*r/r*rpm)?2*r/g = (2*π* rpm)?2*r/g =(2*π)?2/g * rpm^2* r 注:rpm应折换成转/秒,r转换成m =(2*π/60)?2/g * rpm^2* r/100=1.119 x 10-5 x (rpm)^2 x r 换算后,rpm为r/min,r为cm 例如:直径1000mm,转速1000转/分的离心机,分离因素为: RCF(1000)=(2*3.1415*16.667)^2*0.5/9.8 =104.72^2*0.5/9.8 =560 在有关离心机的实验中,RCF(relative centrifugal field)表示相对离心场,以重力加速度g(980.66cm/s2)的倍数来表示; rpm(revolution per minute,或r/min)表示离心机每分钟的转数。rmp与g之间的换算公式

ansys动力学瞬态分析详解

§3.1瞬态动力学分析的定义 瞬态动力学分析(亦称时间历程分析)是用于确定承受任意的随时间变化载荷结构的动力学响应的一种方法。可以用瞬态动力学分析确定结构在稳态载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用下的随时间变化的位移、应变、应力及力。载荷和时间的相关性使得惯性力和阻尼作用比较重要。如果惯性力和阻尼作用不重要,就可以用静力学分析代替瞬态分析。 瞬态动力学的基本运动方程是: 其中: [M] =质量矩阵 [C] =阻尼矩阵 [K] =刚度矩阵 {}=节点加速度向量 {}=节点速度向量 {u} =节点位移向量 在任意给定的时间,这些方程可看作是一系列考虑了惯性力([M]{})和 阻尼力([C]{})的静力学平衡方程。ANSYS程序使用Newmark时间积分方法在离散的时间点上求解这些方程。两个连续时间点间的时间增量称为积分时间步长(integration time step)。 §3.2学习瞬态动力学的预备工作 瞬态动力学分析比静力学分析更复杂,因为按“工程”时间计算,瞬态动力学分析通常要占用更多的计算机资源和更多的人力。可以先做一些预备工作以理解问题的物理意义,从而节省大量资源。例如,可以做以下预备工作:

1.首先分析一个较简单模型。创建梁、质量体和弹簧组成的模型,以最小的代价深入的理解动力学认识,简单模型更有利于全面了解所有的动力学响应所需要的。 2.如果分析包括非线性特性,建议首先利用静力学分析掌握非线性特性对结构响应的影响规律。在某些场合,动力学分析中是没必要包括非线性特性的。 3.掌握结构动力学特性。通过做模态分析计算结构的固有频率和振型,了解这些模态被激活时结构的响应状态。同时,固有频率对计算正确的积分时间步长十分有用。 4.对于非线性问题,考虑将模型的线性部分子结构化以降低分析代价。<<高级技术分指南>>中将讲述子结构。 §3.3三种求解方法 瞬态动力学分析可采用三种方法:完全(Full)法、缩减(Reduced)法及模态叠加法。ANSYS/Professional产品中只允许用模态叠加法。在研究如何实现这些方法之前,让我们先探讨一下各种方法的优点和缺点。 §3.3.1完全法 完全法采用完整的系统矩阵计算瞬态响应(没有矩阵缩减)。它是三种方法中功能最强的,允许包括各类非线性特性(塑性、大变形、大应变等)。 注─如果并不想包括任何非线性,应当考虑使用另外两种方法中的一种。这是因为完全法是三种方法中开销最大的一种。 完全法的优点是: ·容易使用,不必关心选择主自由度或振型。 ·允许各种类型的非线性特性。 ·采用完整矩阵,不涉及质量矩阵近似。 ·在一次分析就能得到所有的位移和应力。 ·允许施加所有类型的载荷:节点力、外加的(非零)位移(不建议采用)和单元载荷(压力和温度),还允许通过TABLE数组参数指定表边界条件。 ·允许在实体模型上施加的载荷。 完全法的主要缺点是它比其它方法开销大。

关于离心机及rpm单位与g(RCF)单位的换算

关于离心机及rpm单位与g(RCF)单位的换算 离心技术在生物科学,特别是在生物化学和分子生物学研究领域,已得到十分广泛的应用,每个生物化学和分子生物学实验室都要装备多种型式的离心机。离心技术主要用于各种生物样品的分离和制备,生物样品悬浮液在高速旋转下,由于巨大的离心力作用,使悬浮的微小颗粒(细胞器、生物大分子的沉淀等)以一定的速度沉降,从而与溶液得以分离,而沉降速度取决于颗粒的质量、大小和密度。 基本原理: 当一个粒子(生物大分子或细胞器)在高速旋转下受到离心力作用时,此离心力“F”由下式定义,即: F = m&S226;a = m&S226;ω2 r a — 粒子旋转的加速度, m — 沉降粒子的有效质量,ω—粒子旋转的角速度, r—粒子的旋转半径( cm )。 通常离心力常用地球引力的倍数来表示,因而称为相对离心力“ RCF ”。或者用数字乘“g”来表示,例如25000×g,则表示相对离心力为25000。相对离心力是指在离心场中,作用于颗粒的离心力相当于地球重力的倍数,单位是重力加速度“g” (980cm/sec2),此时“RCF”相对离心力可用下式计算: ∴19×10-5×(rpm)2 r RCF = 1.1 ( rpm — revolutions per minute每分钟转数,r/min ) 由上式可见,只要给出旋转半径r,则RCF和rpm之间可以相互换算。但是由于转头的形状及结构的差异,使每台离心机的离心管,从管口至管底的各点与旋转轴之间的距离是不一样的,所以在计算是规定旋转半径均用平均半径“ra v”代替: ra v=( r min+rmax) / 2 一般情况下,低速离心时常以转速“rpm”来表示,高速离心时则以“g” 表示。计算颗粒的相对离心力时,应注意离心管与旋转轴中心的距离“r”不同,即沉降颗粒在离心管中所处位置不同,则所受离心力也不同。因此在报告超离心条件时,通常总是用地心引力的倍数“×g”代替每分钟转数“rpm”,因为它可以真实地反映颗粒在离心管内不同位置的离心力及其动态变化。科技文献中离心力的数据通常是指其平均值(RCFa v),即离心管中点的离心力。

离心力和转速之间的简单换算(精)

离心力和离心转速的换算是经常用到的,具体的计算公式如下: RCF = 1.118 ×10-5×N2×R RCF表示相对离心力,单位为g N表示转速,单位为rpm转/分 R表示离心半径,单位为cm。 离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。离心力(F的大小取决于离心转头的角速度(ˉ,r/min和物质颗粒距离心轴的距离(r,cm。它们的关系是:F=ˉ2R 为方便起见,F常用相对离心力也就是地心引力的倍数表示。即把F值除以重力加速度g(约等于9.8m/s2得到离心力是重力的多少倍,称作多少个g。例如离心机转头平均半径是6cm,当转速是60000r/min时,离心力是240000×g,表示此时作用在被离心物质上的离心力是日常地心引力的24万倍。 因此,转速r/min和离心力g值之间并不是成正比关系,还和半径有关。同样的转速,半径大一倍,离心力(g值也大一倍。转速(r/min和离心力(g值之间的关系可用下式换算: 其换算公式如下:Mt\lS_x~RV G=1.11*10(-5*R*(rpm2 G为离心力,一般以g(重力加速度的倍数来表示。 10(-5即:10的负五次方。 (rpm2即:转速的平方。 R为半径,单位为厘米。

例如,离心半径为10厘米,转速为8000, 其离心力为: G=1.11*10(-5*10*(80002=7104 即离心力为7104g.而当离心力为8000g时,其转速应为:8489即约为8500r pm. 值得注意的是,这里跟半径是相关的。也就是说,不同的离心机其换算关系是不一样的。 普通离心机可以用计算器算一下,很准。而低温离心机则不须如此费事。上面有按钮可以在rpm与g之间切换,非常方便。 以前的文章,尤其是国内的文章通常以rpm来表示。现在多倾向于以g来表示。 转速有离心力(×g和每分钟转速(rpm两种表示方式,有些离心机没有自动切换功能。下面的公式可以帮助解决这个问题: g=r×11.18×10-6×rpm2(式中r为有效离心半径,即从离心机轴心到离心管桶底的长度 如:转速为3000r pm,有效离心半径为10cm,则离心力为=10×11.18×10- 6×30002=1006.2(×g。

ANSYS动力学分析指南——模态分析

§1.1模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型),即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时,也可以作为其它动力学分析问题的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析,其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析,后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法,它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §1.2模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样,无论进行何种类型的分析,均可从用户图形界面(GUI)上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例(命令流或批处理方式)”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令(手工或以批处理方式运行ANSYS时)。而“模态分析实例(GUI方式)” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例 分析的步骤。(要想了解如何使用命令和GUI选项建模,请参阅<>)。<>中有更详细的按字母顺序列出的ANSYS 命令说明。 §1.3模态提取方法 典型的无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题: 其中: =刚度矩阵,

ansys动力学分析

结构动力分析研究结构在动荷载作用的响应(如位移、应力、加速度等的时间历程),以确定结构的承载能力和动力特性等。ANSYS动力分析方法有以下几种,现分别做简要介绍。 1.模态分析 用模态分析可以确定设计中的结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)。它也可以作为其他更详细的动力学分析的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析、谱分析。 用模态分析可以确定一个结构的固有频率和振型。固有频率和振型是承受动态荷载结构设计中的重要参数。如果要进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析,固有频率和振型也是必要的。 ANSYS的模态分析是一线性分析,任何非线性特性(如塑性和接触单元)即使定义了也将忽略。可进行有预应力模态分析、大变形静力分析后有预应力模态分析、循环对称结构的模态分析、有预应力的循环对称结构的模态分析、无阻尼和有阻尼结构的模态分析。模态分析中模态的提取方法有七种,即分块兰索斯法、子空间迭代法、缩减法或凝聚法、PowerDynamics法、非对称法、阻尼法、QR阻尼法,缺省时采用分块兰索斯法。 2.谐响应分析 任何持续的周期荷载将在结构中产生持续的周期响应(谐响应)。谐响应分析使设计人员能预测结构的持续动力特性,从而使设计人员能够验证其设计能否成功地克服共振、疲劳及其他受迫振动引起的有害效果。谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦(简谐)规律变化的荷载时的稳态响应的一种技术。分析的目的是计算出结构在几种频率下的响应并得到一些响应值(通常是位移)对频率的曲线。从这些曲线上可以找到“峰值”响应,并进一步观察频率对应的应力。 这种分析技术只计算结构的稳态受迫振动。发生在激励开始时的瞬态振动不在谐响应分析中考虑。谐响应分析是一种线性分析。任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使被定义了也将被忽略,但在分析中可以包含非对称系统矩阵,如分析流体—结构相互作用问题。谐响应分析同样也可以分析有预应力结构,如小提琴的弦(假定简谐应力比预加的拉伸应力小得多)。 谐响应分析可以采用完全法、缩减法和模态叠加法三种方法。 3.瞬态动力学分析 瞬态动力学分析(亦称时间历程分析)是用于确定承受任意的随时间变化的荷载的结构动力学响应的一种方法。可以用瞬态动力学分析确定结构在静荷载、瞬态荷载和简谐荷载的随意组合下的随时间变化的位移、应变、应力及力。荷载和时间的相关性使得惯性力和阻尼力作用比较重要,如果惯性力和阻尼力不重要,就可以用静力学分析代替瞬态分析。 瞬态动力学分析可采用三种方法:完全法、缩减法和模态叠加法。完全法采用完整的系统矩阵计算瞬态响应,在三种方法中功能最强,可包括各类非线性特性(如塑性、大变形、大应

风机常用计算公式 工作必备知识汇总

风机常用计算公式工作必备知识汇总! 风机常识-风机知识 风机是一种用于压缩和输送气体的机械,从能量观点来看,它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。 1、风机分类及用途 按作用原理分类 透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。 容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。

按气流运动方向分类 离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。 轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在圆柱型表面上沿轴线方向流动。 混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。 横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。 按生产压力的高低分类(以绝对压力计算) 通风机—排气压力低于112700Pa; 鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间; 压缩机—排气压力高于343000Pa以上; 通风机高低压相应分类如下(在标准状态下) 低压离心通风机:全压P≤1000Pa 中压离心通风机:全压P=1000~5000Pa

高压离心通风机:全压P=5000~30000Pa 低压轴流通风机:全压P≤500Pa 高压轴流通风机:全压P=500~5000Pa 2、一般通风机全称表示方法 型式和品种组成表示方法 压力: 离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有静压、动压、全压之分。性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。 流量: 单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。常用Q来表示,常用单位是:m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。 转速: 风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。 功率: 驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单位用Kw。

曲柄连杆机构的惯性离心力计算

往复惯性力 来源:作者:发布时间:2007-05-26阅读次数:m 173 曲柄连杆机构的往复惯性力Fj是活塞组和连杆往复部分所产生的往复惯 性力之和, Fj=-Mjaj 通常在连杆中产生拉伸力的往复惯性力方向规定为正方向的力,而由上式 所得的正值恰是使连杆产生压缩的力。因此以后计算中,上式改写为: Fj=Mjaj 已知往复质量Mj等于活塞组质量Mp和连杆往复质量Mc1之和:Mj=Mp+Mc1 Fj=(Mp+Mc1)r 3 **2(cos a + 入cos2 a ) 往复惯性力可以看作两部分之和,即 Fj=Mjr 3 **2cos a +Mjr 3 **2 入cos2 a =Fj1+Fj2 这里,Fj1=Mjr 3 **2cos a =Mjr 3 **2cos 3 t 称为一阶往复惯性力。 Fj2=Mjr 3 **2 入cos2 a =Mjr 3 **2 入cos2 3 t 称为二阶往复惯性力。 图3-3 ――表示的是入=1/4时,往复惯性力随曲轴转角的变化。不难看

图3-3 A = 1/4时往复惯性力◎随曲轴转角口的变化出,一阶往复惯性力的最大值是二阶往复惯性力最大值的1/入倍。因为入 =1/3.5--1/6 之间,所以在往复惯性力中起主要作用的是一阶往复惯性力。其 次,一阶往复惯性力的变化周期等于压缩机曲轴旋转的周期,而二阶往复惯性力的变化周期等于压缩机曲轴旋转周期的一半。 必须注意:Fj的大小随曲轴转角而周期的变化。最大值Fjmax发生在a =0°时 Fjmax=Mjr ? **2*(1+ 入) 最小值Fjmin,女口入<1/4,则发生在 a =180°时 Fjmin=-Mjr ? **2*(1-入) 如入〉1/4,则最小值不发生在活塞处与内止点时,而是在内止点附近, 其大小为 Fjmin=-Mjr ? **2*[入+1/(8 入)]

离心机转速与离心力的换算

离心机转速与离心力的换算 (离心机分离因素计算公式) 1、分离因素的含义: 在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。分离因素愈大(或愈小),说明两种溶质分离效果愈好,分离因素等于1,这两种溶质就分不开了。离心机上的分离因素则指的是相对离心力。 2、影响分离因素的主要因素: 离心力Centrifugal force (F) 离心力作为真实的力根本就不存在,在非惯性系中为计算方便假想的一个力。请看下面的说明:向心力使物体受到指向一个中心点的吸引、或推斥或任何倾向于该点的作用。笛卡儿把离心力解释为物体保持其“限定量”的一种趋势。它们的区别就是,向心力是惯性参考系下的,而离心力是非惯性系中的力。我们处理物理题时都是在惯性系下(此时牛顿定律才成立),所以一般不用离心力这个概念。由于根本不是一个情况下的概念,我们无法对他们的方向和大小进行比较。 F=mω2r ω:旋转角速度(弧度/秒) r:旋转体离旋转轴的距离(cm) m:颗粒质量 相对离心力Relative centrifugal force (RCF) RCF 就是实际离心力转化为重力加速度的倍数 g为重力加速度(9.80665m/s2)

同为转于旋转一周等于2π弧度,因此转子的角速度以每分钟旋转的次数(每分钟转数n或r/min)表示:一般情况下,低速离心时常以r/min来表示。 3、分离因素计算公式: RCF=F离心力/F重力= mω?2r/mg= ω?2r/g= (2*π*r/r*rpm) ?2*r/g 注:rpm应折换成转/秒 例如:直径1000mm,转速1000转/分的离心机,分离因素为: RCF(1000)=(2*3.1415*16.667)^2*0.5/9.8 =104.72^2*0.5/9.8 =560 沉降离心机沉降系数: 1、沉降系数(sedimentation coefficient,s)根据1924年Svedberg(离心法创始人--瑞典蛋白质化学家)对沉降系数下的定义:颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。沉降系数是以时间表示的。用离心法时,大分子沉降速度的量度,等于每单位离心场的速度。或s=v/ω2r。s是沉降系数,ω是离心转子的角速度(弧度/秒),r是到旋转中心的距离,v是沉降速度。沉降系数以每单位重力的沉降时间表示,并且通常为1~200×10^-13秒范围,10^-13这个因子叫做沉降单位S,即1S=10^-13秒. 2、基本原理 物体围绕中心轴旋转时会受到离心力F的作用。当物体的质量为M、体积为V、密度为D、旋转半径为r、角速度为ω(弧度数/秒)时,可得: F=Mω2r 或者F=V.D.ω2r (1)

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