加速された遠心力に耐えるための人間の遠心分離機トレーニング内のドイツ人パイロットNorbertBiehlerを見る最大9の遠心力を生成する遠心分離機での飛行のストレスに耐えるためのドイツ空軍パイロットトレーニングを見る g 。 Contunico ZDF Enterprises GmbH、マインツ この記事のすべてのビデオを見る
遠心 、持続的な遠心力、つまり回転による力を加えるデバイス。事実上、遠心分離機は重力の力の代わりに同様のより強い力を使用します。すべての遠心分離機には回転容器が含まれています。用途に応じて、多くの構成があります。余分なものを捨てる洗濯物の穴あき回転ドラム 水 たとえば、衣服からは遠心分離機の一種です。同様のタイプは、粉砕後に固形物から流体を分離するために業界で使用されています。
アイザックニュートン卿が最初の運動の法則で発表したように、自由に動く物体（ボールなど）は直線で移動する傾向があり、何らかの拘束力によって湾曲した経路に沿って方向付けられた場合（結果としてそれに結び付けられたハンドヘルドストリング）、それはまっすぐな接線方向のコースに飛ぶための継続的な努力において、方向付けまたは拘束力に対して力を発揮します。円を描くように回転する物体が回転の中心から離れる方向に力を及ぼすことはよく知られている観察です。この力は、ボールが弦を外側に引っ張る力であり、遠心力です。また、この力の量は、回転の角速度、物体の質量、または物体が移動する円の半径のいずれかを増加させることによって増加できるという事実の一般的な認識があります。遠心力は半径と質量に正比例するのに対し、角速度の2乗に比例するという事実は、おそらくそれほど一般的には理解されていません。たとえば、回転するオブジェクトの質量を2倍にすると、遠心力は2倍になりますが、1分あたりの回転数（rpm）を2倍にすると、遠心力は4倍になります（2 x 2に等しい）。同様に、速度を10倍に増やすと、力が100倍になります（10の10倍に等しい）。遠心力は基本的な関係で表されます F = mν 二/ R =4π二 mn 二 R ; F 遠心力です、 m 質量、 R 半径、 v 速度、そして n 1秒あたりの回転数。
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遠心力は、物体の重量（重力の引力）と直接比較されることが多く、力の量は、重力の何倍か、または何倍かとして表されます。 g 。特殊な研究装置を使用して、毎分1,000,000回転を超える速度で、約エンドウ豆のサイズの小さな金属ローターを回転させることにより、重力の5,000,000倍を超える力が生成されました。
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遠心分離機の回転要素は通常、固定軸を中心に 電気モーター 、または一部の高速機械のエアタービンによって、ローター、ボウル、またはドラムとして知られています。シャフトとベアリングの振動とひずみを最小限に抑えるには、負荷のかかったローターのバランスが取れていることが重要です。つまり、すべての要素力の合力がゼロになるように、その総質量が回転軸の周りに分散している必要があります。ベアリングが高速に適しており、ベアリングの摩擦抵抗を克服するのに十分な力が利用できる場合、バランスの取れたローターの速度に対する唯一の制限は、それが作られている材料の破裂に対する強度です。
たとえば、特定の生物学的研究で使用され、特に高速用に設計された直径15 cm（6インチ）のローターには、1分あたり約60,000回転の日常的な操作の制限速度があります。特定の設計のローターでは、破裂する前に得られる最大角速度は、ローターの直径に反比例する近似値になります。したがって、大きなローターの半分の直径しかない小さなローターは、角速度の2倍で安全に回転でき、 周辺 遠心力の2倍の。
遠心分離機の最も広い用途は、 サスペンション または液体に溶解します。懸濁液体よりも密度の高い懸濁粒子は周辺に向かって移動する傾向があり、密度の低い粒子は中心に向かって移動します。移動が進行する速度は、遠心力場の強度、粒子の密度と懸濁液体の密度の差、液体の粘度、粒子のサイズと形状、およびある程度に依存します。粒子の濃度とそれらが帯電している程度。粒子に作用する正味の動機付け力は、粒子に作用する遠心力と液体の反対の浮力との差です。他のすべてのものは2つの粒子で等しく、一方の直径がもう一方の直径の10倍である場合に必要なのは1/100与えられた時間内に与えられた距離を移動するための平均遠心力場は小さい方と同じです。
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前述の議論から、すべての粒子が回転容器または遠心分離機の外壁に集まるまで遠心分離を継続することができれば、懸濁媒体と懸濁粒子の実質的に完全な分離を生成できることは明らかである。異なるサイズの浮遊粒子の2つのグループの部分的な分離は、すべての大きな粒子が沈殿物に完全に詰め込まれるのに十分な時間だけ遠心分離を継続できるようにすることで達成できることにも注意してください。まだ液体に浮遊します。大きい粒子と小さい粒子の分離が必要な場合は、表面の流体を抜き取り、沈殿物を適切な液体に再懸濁し、続いて再度遠心分離してさらに分離することができます。
遠心分離機は、分離される材料を含む回転する遠心分離ボウルが、中実の壁、穴のあいた壁、またはその2つの組み合わせのいずれであるかに応じて、3つの一般的なカテゴリに分類できます。また、それらは、材料が連続フロープロセス、バッチプロセス、または上記のプロセスの組み合わせのいずれで処理されるかによって特徴付けられ得る。
