制冷系統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生的熱量,并根據該熱量設計制冷系統。從能量學的觀點看,離心機在達到穩態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傳遞至腔體空氣中。在計算離心腔內發熱量時作以下假設: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并達到穩定時電機輸入功率P=2.2kW,電機功率因數η=0.85,離心機腔體發熱量即摩擦熱為Q=0.9Pη=1683W。2.2離心機制冷系統蒸發器設計計算