制冷系統(tǒng)是高速及速冷凍離心機石油離心機的常用配置,離心機制冷系統(tǒng)設計是否合理直接影響到腔體內溫度場以及轉子內樣本試劑溫度。通過理論和實驗方法初步測定了離心機碳纖維轉子與空氣摩擦所產(chǎn)生的熱量,并根據(jù)該熱量設計制冷系統(tǒng)。從能量學的觀點看,離心機在達到穩(wěn)態(tài)后電動機的輸出功率反應為離心機轉子的功耗,此時,離心機轉子的動能增量為零,轉子的功耗主要轉化成熱能的形式,一部分分布在離心機轉子上,一部分通過轉子表面?zhèn)鬟f至腔體空氣中。在計算離心腔內發(fā)熱量時作以下假設:1)電機輸出電能全部轉化為摩擦力做功。2)摩擦力做功中90%轉化為熱能。3)由于碳纖維材料良好的絕熱性能,忽略摩擦熱向轉子內部的熱傳導,即認為轉子與空氣高速摩擦所產(chǎn)生的摩擦熱全部傳遞給離心腔內空氣。通過實驗測得轉速n=13000r/min并達到穩(wěn)定時電機輸入功率P=2.2kW,電機功率因數(shù)η=0.85,離心機腔體發(fā)熱量即摩擦熱為Q=0.9Pη=1683W。2.2離心機制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器設計計算