Se den tyske pilot Norbert Biehler inde i en menneskelig centrifugetræning for at modstå en accelereret centrifugalstyrke Se en tysk luftvåbenpilot træning for at modstå stressets belastning i en centrifuge, der producerer centrifugalkraft så højt som 9 g . Contunico ZDF Enterprises GmbH, Mainz Se alle videoer til denne artikel
Centrifuger , enhver enhed, der anvender en vedvarende centrifugalkraft - det vil sige en kraft, der skyldes rotation. Effektivt erstatter centrifugen en lignende, stærkere kraft for tyngdekraften. Hver centrifuge indeholder et roterende kar; der er mange konfigurationer afhængigt af brugen. En perforeret roterende tromle i et vasketøj, der smider overskydende ud vand fra tøj er for eksempel en type centrifuge. En lignende type bruges i industrien til at adskille væsker fra fast stof efter knusning.
Som tilkendegivet af Sir Isaac Newton i hans første bevægelseslov, har en frit bevægende krop en tendens til at rejse i en lige linje, og hvis den styres langs en buet sti af en tilbageholdende kraft (sådan som det ville resultere i var en håndholdt streng bundet til den), vil den udøve en styrke mod den styrende eller tilbageholdende kraft i sin kontinuerlige indsats for at flyve ud på en lige tangential kurs. Det er en velkendt observation, at en genstand, der drejer sig i en cirkel, udøver en kraft væk fra centrum for rotation. Denne kraft, som er kuglens udadgående træk på dens streng, er centrifugalkraften. Der er også en generel forståelse af det faktum, at mængden af denne kraft kan øges ved at forøge enten vinkelhastigheden for rotation, massen af objektet eller radius af cirklen, gennem hvilken objektet bevæger sig. Måske er det ikke så generelt forstået, at mens centrifugalkraften er direkte proportional med radius og masse, er den proportional med kvadratet med vinkelhastigheden. For eksempel vil en fordobling af massen af det roterende objekt øge centrifugalkraften med en faktor 2, men en fordobling af antallet af omdrejninger pr. Minut (rpm) vil øge centrifugalkraften med en faktor 4 (svarer til 2 gange 2); tilsvarende øger hastigheden med en faktor 10 kraften med en faktor 100 (svarer til 10 gange 10). Centrifugalkraft udtrykkes ved den grundlæggende relation F = mν to/ R = 4πto mn to R ; F er centrifugalkraften, m massen, R radius, v hastigheden, og n antallet af omdrejninger pr. sekund.
hvem er den græske gud for underverdenen
Centrifugalkraften sammenlignes ofte direkte med vægten (tyngdekraften) af objektet, og mængden af kraft angives som så mange gange tyngdekraften eller så mange g . Ved brug af specielt forskningsapparat er der frembragt kræfter større end 5.000.000 gange tyngdekraften ved at dreje små metalrotorer med en størrelse af ærtestørrelse ved hastigheder, der overstiger 1.000.000 omdrejninger pr. Minut.
historisk baggrund af Ruths bog
Det roterende element i en centrifuge drives normalt omkring en fast akse af en elektrisk motor eller ved en luftturbine i nogle højhastighedsmaskiner og er kendt som en rotor, skål eller tromle. For at minimere vibrationer og belastning på akslen og lejerne er det vigtigt, at en belastet rotor er godt afbalanceret - dvs. at dens samlede masse fordeles så rundt om rotationsaksen, at den resulterende af alle elementære kræfter er nul. Hvis lejerne er velegnede til høje hastigheder, og hvis der er rigelig kraft til rådighed til at overvinde lejernes friktionsmodstand, er den eneste begrænsning til hastigheden af en velafbalanceret rotor styrken mod brud på materialet, hvorfra den er fremstillet.
For eksempel har en rotor med en diameter på 15 cm (6 tommer) anvendt i visse biologiske studier og designet specielt til høje hastigheder en begrænsende hastighed til rutinemæssig drift på ca. 60.000 omdrejninger pr. Minut. I en rotor med et givet design er den maksimale vinkelhastighed, der kan opnås før brud, til en tæt tilnærmelse omvendt proportional med rotorens diameter. Således kan en lille rotor med kun halvdelen af diameteren af en større roteres lige så sikkert med dobbelt vinkelhastighed og med produktionen ved periferi af dobbelt så stor centrifugalkraft.
Den bredeste anvendelse af centrifuger er til koncentration og oprensning af materialer i affjedring eller opløst i væsker. Suspenderede partikler, der er tættere end den suspenderende væske, har tendens til at migrere mod periferien, mens de mindre tætte bevæger sig mod midten. Den hurtighed, hvormed migrationen forløber, afhænger af intensiteten af centrifugalfeltet, forskellen mellem densiteten af partiklen og den suspenderende væske, væskens viskositet, størrelsen og formen af partiklen og til en vis grad koncentrationen af partiklerne og i hvilken grad de er elektrisk ladet. Den nettomotiverende kraft, der udøves på partiklen, er forskellen mellem det centrifugale felt, der virker på det, og den modsatte opdrift af væsken. Alt andet lige for to partikler, den ene med en diameter 10 gange den anden, kræver kun1/100så meget gennemsnitligt centrifugalfelt for at flytte en given afstand i en given tid som den mindre.
hvad er kendetegnene ved en neutron
Fra den foregående diskussion er det klart, at en praktisk talt fuldstændig adskillelse af det suspenderende medium og de suspenderede partikler kan produceres, hvis centrifugeringen får lov til at fortsætte, indtil alle partikler har samlet sig mod den ydre væg af den spindende beholder eller centrifugen. Det skal også bemærkes, at en delvis adskillelse af to grupper af suspenderede partikler med forskellig størrelse kan udføres ved at lade centrifugering fortsætte kun længe nok til, at alle de større partikler kan pakkes fuldstændigt i sedimentet, da mange af de små partikler vil stadig blive suspenderet i væsken. Hvis det ønskes adskillelse af de større såvel som de mindre partikler, kan overfladevæsken trækkes af, og sedimentet resuspenderes i en passende væske og derefter centrifugeres igen for at bevirke yderligere adskillelse.
Centrifuger kan klassificeres i tre generelle kategorier afhængigt af om den centrifugeringsskål, der drejer, der indeholder det materiale, der skal adskilles, har en solid væg, en perforeret væg eller en kombination af de to. De kan også karakteriseres efter, om materialet behandles i en kontinuerlig strømningsproces, en batchproces eller en kombination af de ovennævnte processer.
Copyright © Alle Rettigheder Forbeholdes | asayamind.com