第五章 离心
按分离因素分类
转速：< 8000r/min, RCF<1×104g
常速离心机 用途：分离细胞、细胞碎片、培养
基残渣及粗结晶等较大颗粒
高速离心机
转速：8000～25000r/min，
RCF 1×104g～105g
❖ 高速离心机：串激式电机、变频电机、可 变磁阻驱动系统
❖ 低速离心机：变频电机、感应式电机（皮 带传动）
② 主轴及转头
转头材料
❖ 工业离心机：合金钢 ❖ 低速离心机：铝合金 ❖ 高速和大容量离心机：钛合金
转头类型
❖角式转头：离心管腔与转轴成一定 倾角的转头。
❖区带转头：区带转头无离心管，主要由 一个转子桶和可旋开的顶盖组成。
第二部分 悬浮体系分离技术
第五章 离心分离技术
5.1 概述
进行液—固(悬浮液)体系分离时，第一 选择为过滤，第二选择为离心分离。
应用： A、难过滤的发酵液（d小、大、
过滤v慢）、甚至不能过滤的悬浮液， 及忌用助滤剂、或助滤剂无效的悬浮液；
B、其他难分离的固液分离；
C、互不相溶的液-液分离，如液-液 萃取；
的活塞机大23-30%； B.离心力强度可达15000g。 图5.14 活塞-喷嘴排渣示意图
可用于酶制剂、疫苗、胰岛素等生产中 的澄清；酶生产中细菌的收集；DNA的收 集与澄清。
② 管式式离心机(Tubular bowl)
❖ 操作：间歇式或连续式，还可以冷却
❖ 应用：常用于微生物菌体和 机械方法卸出物料。 如三足式沉降离心机、 刮刀卸料沉降离心机、 上悬式沉降离心机等。
整个操作均连续化，如 螺旋卸料沉降离心机。
按卸料方式分类
人工卸料离心机 重力卸料离心机 刮刀卸料离心机 活塞推料离心机 螺旋卸料离心机 离心卸料离心机 振动卸料离心机
卧
C、转鼓直径达900mm；
D、喷嘴2-24个，
直径0.5- 3.2mm； E、浓缩比达5-20。
图5.12 蝶离机喷嘴排渣示意图
常用于抗生素、酶、氨基酸、酵母、淀 粉、微生物或单细胞蛋白质等的处理。
Ｃ、活塞排渣碟片离心机
❖ 操作：断续式
❖ 应用：
A.可用于难分离的物料
B.悬浮液分离
❖ 主要技术参数：
工作原理 ★乳浊液的分离：乳 浊液由底部进入，在 转鼓内从下向上流动 过程中，由于两种液 体的密度不同而分成 内、外两液层。外层 为重液层，内层为轻 液层。到达顶部后， 轻液与重液分别从各 自的溢流口排出。
图5.10 蝶片式离心机工作原理示意图
类型： 功 乳浊液分离机：碟片上开有小孔。 能 悬浮液澄清机：碟片上不开孔。
人工排渣的碟片离心机
排 渣
嘴排渣碟片式离心机
方 活塞排渣碟片式离心机 式
活塞喷嘴排渣碟片式离心机
Ａ、人工排渣碟片离心机
❖ 操作：间歇式
❖ 应用：
A、液-液分离；
B、固相浓度小于2％的固-液分离；
⑵ 生产中常用离心机
① 蝶片式离心机
碟式离心机是立
式离心机的一种，
转轴、转鼓、倒锥
形碟片转鼓装在立
轴上端，通过传动
装置由电动机驱动
而高速旋转。
图5.7 蝶片式离心机外形图
特点：碟式离心机的分离因数为4000~10000， 转 速 4000~7000r/min ， 主 要 用 于 分 离 难 分 离 的 物 料（例如粘性液体与细小固体颗粒组成的悬浮液 或密度相近的液体组成的乳浊液等）。
5.2 离心沉降原理
当悬浮液静止不动时，
由于重力场的作用，较大的
阻力Fd
悬浮颗粒会逐渐沉降，颗粒 越重下沉越快，反之会上浮。
浮力Fb
但很小的颗粒不仅沉降速度 慢，而且扩散现象严重，很
重力Fg
难或根本无法沉降。
图5.1 沉降颗粒的受力情况
这样就需要离心的方法产生出离心力场，使其 发生沉降。
⑴ 离心力（centrifugal force，Fc）
颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。 以Svedberg表示，简称S 。
V
dX/dt
X
X
沉降系数 （量纲：1×10-13s即1S=1×10-13秒）
沉降系数S与大分子的分子量M有下式对 应关系：
R-气体常数；T-温度（k）；S-沉降系数；D-粒子扩散系数； υ-粒子的偏比容（粒子密度的倒数）；ρ-溶剂密度。
★ 在低速离心时通常以转子每分钟的转 数表示，如4000 r/min。 ★ 在高速离心时，特别是在超速离心时， 往往用相对离心力来表示，如65000g
⑵ 分离因素（ Separation factor）
分离作用能产生的效果用分离因素衡 量。即作用于被分离物料上的离心力加速 度相对于重力加速度的倍数：
适用于易过滤的晶体和较大颗粒 悬浮液的分离。
离心转鼓壁无孔，用离心力推动颗
沉降式离心机 粒沉降，适用于固体含量少，颗粒
较细，不易过滤的悬浮液。
利用两相密度差实现分离，是高转
分离式离心机
速机，一般在4000r/min以上，适用 于乳浊液的分离和悬浮液的增浓或
澄清。
按操作方式分类 间歇式离心机 连续式离心机
离心作用是根据在一定角度速度下作圆周 运动的任何物体都受到一个向外的离心力进行 的。离心力（Fc）的大小等于离心加速度ω2X 与颗粒质量m的乘积，即：
Fc=mω2X
颗粒与旋转中心的距离，单位：cm 旋转角速度，为单位：弧度/秒 颗粒质量，单位：克
相对离心力（ relative centrifugal force，RCF ）
☆碟片用薄 的不锈钢 冲成；
☆碟片呈圆 台形；
☆碟片上开 有对称的 孔。
图5.9 蝶式离心机蝶片结构、组成示意图
工作原理：当转鼓连同碟片以高速旋转 时，碟片间的悬浮液中的固体颗粒因其有 较大的质量，优先沉降于碟片的内腹面， 并连续向鼓壁方面沉降，澄清的液体则被 迫反方向移动而在转颈部进液管周围的排 液口排出。 沉渣沿碟片表面滑动而脱离碟 片并积聚在转鼓内直径最大的部位，分离 后的液体从出液口排出转鼓。
❖ 荡平式转头：由吊着的4或6个自由活动的吊 桶（离心套管）构成。转头静止时，吊桶垂 直悬挂；当转头转速达到200~800rpm时， 吊桶荡至水平位置；这种转头最适合做密度 梯度区带离心。
❖ 垂直转头：其离心管是垂直放置，样品颗粒 的沉降距离最短，离心所需时间也短，适合 用于密度梯度区带离心。
❖ 转鼓：工业离心机由于处理量的要求，一般 采用转鼓而非转头。
图5.15 管式离心机图片
结构：管状转鼓外 壳。由机身、传动 装置、转鼓、集液 盘、进液轴承座等 组成。转鼓内装有 三个纵向平板，以 使料液迅速达到与 转鼓相同的角速度。
1-折转器 2-固定机壳 3-十字挡板 4-转鼓 5-轻液室 6-排液罩 7-驱动轴 8-环状隔盘 9-重液室
图5.16 管式离心机结构示意图
RCF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”。
RCF =
F离
=
ω2r
1.119×10-6×(r/min)2 X
F重
g
重力加速度(980cm/s)
实际工作中常用“相对离心力”或“数字
×g”表示离心力，只要RCF值不变，同一
样品可以在不同离心机上获得相同结果。
实际工作中对于离心条件描述的习惯 做法是：
D、不同密度固体或乳浊液的密度梯 度分离，如超离心分离
缺点： A、分离得到的不是滤饼一样的半干物，
而是浆状物； B、处理量小； C、设备复杂，价格贵，分离成本高。
基本概念
沉降：当静置悬浮液时，密度较大的固体 颗粒在重力作用下逐渐下沉，这一过程称 为沉降。
离心（centrifugation）分离是基于固体颗 粒和周围液体密度存在差异，在离心场中 使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过 程。
A.固体浓度＜5％
B.颗粒d为0.1-500um
C.固液密度差＞0.01g/cm3
D.处理能力达40m3/h
图5.13 蝶离机活塞排渣示意图
E.离心力强度5000-9000g
可用于难分离的物料，如大肠杆菌。
D、活塞-喷嘴排渣碟片离心机
❖ 操作：断续式 ❖ 应用：
A.澄清作业； B.细胞收集。 ❖ 主要技术参数： A.离心速度比相同直径
❖ 原则上，K系数愈小的，沉降愈容易，粒 子沉降也愈快。
⑹ 影响沉降的因素
❖ 固相颗粒与液相密度差 ❖ 固相颗粒的形状和浓度 ❖ 液相粘度与操作温度 ❖ 其他因素：pH、盐的种类和浓度、有
机化合物的种类和浓度
5.3 离心机
图5.3 离心机发明者(瑞典)像
⑴ 离心机的类型
历经一百多年的发展，离心机已经发 展成为一个庞大的家族，按照不同的的分 类依据，可分为不同的类型。
C、澄清作业。
❖ 主要技术参数：
A、固体浓度1-2％ ； B、离心力很高。
图5.11 人工排渣示意图
常用于处理抗生素、疫苗、维生素、生 物碱甾类化合物及梭状芽孢杆菌等。
Ｂ、喷嘴排渣碟片离心机
❖ 操作：连续式
❖ 应用：多用于悬浮液的浓缩。
❖ 主要技术参数：
A、固体浓度＜25％ ；
B、颗粒d为0.1-100um；
碟式离心机可以完成两种操作：液-固分离（即 低浓度悬浮液的分离），称澄清操作；液-液（或 液-液-固）分离（即乳浊液的分离），称分离操 作。以其结构紧凑，占地面积小，生产能力大等 特点，因而在化工、医药、轻工、食品、生物工 程以及交通运输部门都获得广泛应用。
转鼓结构：内有一 组 锥 顶 角 为 60 － 100 度的的互相套叠在一 起 的 碟 形 零 件 -- 碟 片 。 碟片与碟片间的距离 用附于碟片背面的具 有一定厚度的狭条来 控制，碟片的距离为 图5.8 蝶片式离心机转鼓结构示意图 ０.5~2.5mm。
高中物理《离心运动》说课稿
高中物理《离心运动》说课稿高中物理《离心运动》说课稿作为一名为他人授业解惑的教育工，就有可能用到说课稿，借助说课稿可以更好地提高教师理论素养和驾驭教材的能力。
那么应当如何写说课稿呢？下面是我为大家收集的高中物理《离心运动》说课稿，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所关怀。
一、说教材(过渡句：教材分析是上好一堂课的前提条件，在正式内容开始之前，我要先谈一谈对教材的理解。
)《离心运动》是人教版必修2第五章第七节的内容，本节课主要总结了因圆周运动条件转变而产生离心运动，它在生活中的运用及防止，充分表达了学以致用的思想。
同时学生在本节课之前学习过圆周运动的相关学问点，对本节课起到铺垫作用。
二、说学情 (过渡句：学生是学习的主人，学生的已有的学问结构和认知水平，是教师授课的依据与出发点。
)本节课我所面对的是高中的学生，学生之前已经对圆周运动有了较为全面的认识，同时在日常生活中接触过大量的离心运动的事例，这都为本节课的学习奠定了基础。
高中生在知觉和观看事物时比以前更全面、更深刻。
他们能觉察事物的一些主要详情和本质方面，其目的性、长期性、精确性、概括性都比初中有了很大提高，其思维具有高度的抽象概括性，宠爱怀疑、争论。
因此在教学中，要引导学生从实际问题出发，引导学生分析问题、解决问题，以期到达触类旁通、举一反三的效果。
三、说教学目标(过渡句：根据新课程标准，教材特点、学生的实际，我确定了如下教学目标。
)1.学生能说出离心运动的缘由和条件，举出生活中常见的现象及离心运动的利弊。
2.通过多次试验，观看探究离心现象的成因及其轨迹特征;通过观看生活中离心运动的实例，及老师演示的.几个小试验，学生认识到离心现象在生活中的普遍性。
3.通过不断地试验，学生能提高对试验现象的观看和分析能力，增添探究意识，把握科学有效的探究方法。
四、说教学重难点(过渡句：明确了教学目标，本课的重、难点就显而易见了，我的教学重点是)【重点】离心运动的条件，应用。
离心现象及其应用教学教案
离心现象及其应用教学教案第一章：离心现象的引入1.1 教学目标让学生了解离心现象的定义和产生条件。
让学生理解离心现象在现实生活中的应用。
1.2 教学内容离心现象的定义和产生条件：当物体受到的合力不足以提供向心力时，物体将向外飞出，形成离心现象。
离心现象在生活中的应用：例如洗衣机脱水、汽车转弯、地球自转等。
1.3 教学活动教师通过实例演示或视频展示离心现象，引导学生观察和思考。
学生通过小组讨论，探讨离心现象的产生条件和应用场景。
1.4 教学评价学生能准确描述离心现象的定义和产生条件。
学生能列举出离心现象在生活中的应用实例。
第二章：离心力与向心力的关系2.1 教学目标让学生理解离心力和向心力的概念及其关系。
让学生掌握离心力与向心力的大小关系。
2.2 教学内容离心力与向心力的概念：离心力是指物体向外飞出的力，向心力是指物体向中心点运动的力。
离心力与向心力的大小关系：当物体受到的合力不足以提供向心力时，离心力大于向心力，物体向外飞出；当物体受到的合力大于所需的向心力时，离心力小于向心力，物体向中心点运动。
2.3 教学活动教师通过示意图或实验演示，解释离心力与向心力的概念及其关系。
学生通过小组讨论，分析离心力与向心力的大小关系。
2.4 教学评价学生能准确描述离心力与向心力的概念及其关系。
学生能判断离心力与向心力的大小关系。
第三章：离心现象的应用3.1 教学目标让学生了解离心现象在现实生活中的应用。
让学生掌握离心现象的应用原理。
3.2 教学内容洗衣机脱水：通过离心力将衣物中的水分甩出。
汽车转弯：通过离心力使车辆保持曲线运动。
地球自转：地球自转产生的离心力使得地球扁平。
3.3 教学活动教师通过实例或视频展示离心现象的应用，引导学生理解和掌握应用原理。
学生通过小组讨论，分析离心现象在不同应用场景中的作用。
3.4 教学评价学生能列举出离心现象在不同领域的应用实例。
学生能解释离心现象在应用中的作用原理。
第四章：离心现象的实验探究4.1 教学目标让学生通过实验探究离心现象的产生和应用。
离心机
5.1.3 沉降离心机液体动力学基本方程
及沉降分离过程
5.1.3.1 基本方程 离心力场中流体流动的特性与规律可用一般 流体力学的原理和方程求解。不同之处在于 必须引入离心力场的特性。联系到离心机转 鼓内流体流动的特点，采用随动圆柱坐标系 （ r 、φ 、 Ｚ）来表示各参变数间的关系。
Exit
r Z
Exit
同时该元素的质量变化为： 1 rdrd dZ
二者应相等，将等式除以 rdrd dZ 后得到连 续性方程式如下
1 1u1r 1u r 1uZ 0 t r r r Z
t
对于不可压缩流体以及无限小的微体元素， 可以认为是一常数，因此上式可写成：
（1）连续方程 连续方程式是根据质量守恒的一般原理推导 出来的，它说明一个系统内的质量不随时间 而改变，或系统内质量如有改变，其值必然 等于流进和流出该系统的质量之差。现取离 心机的内部流场中圆柱坐标系中三对相邻坐 标面所接触的液体体积一微元作为研究系统。 如图5-6所示。该元素的体积为 dV rdrd dZ 流经该元素的液体的流进和流出的液体质量 之差为： 1u1r 1u r 1uZ drd dZ
Exit
（4）哥氏力
当研究回转运动的特性时，除了离心力，必 须注意到可能出现的哥氏力。哥氏加速度是 哥氏力的来源，哥氏加速度是出于质点不仅 作圆周运动，而且也作径向运动或周向运动 所产生的。 由理论力学可知，当牵连运动为匀角速度定 轴运动时，哥氏力加速度的大小为
ak 2u
式中 u为质点相对于转鼓的径向速度或周向 速度。
以下两种情况 ①液体相对于转鼓无周向滞后现象：
Exit
设若转鼓进料口处有加速装置，可以认为液 体角速度与转鼓相同，无滞后现象，则 而可 由基本方程加边界条件得到
离心力创新教学教案教案
离心力创新教学教案-教案第一章：离心力创新教学概述1.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的概念和特点培养学生对离心力创新教学的兴趣和热情1.2 教学内容离心力创新教学的定义和背景离心力创新教学的核心理念和原则离心力创新教学的应用范围和价值1.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的基本概念和特点互动法：引导学生参与讨论和思考，提出问题和解决方案1.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的理解和认识小组项目：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的能力第二章：离心力创新教学的理论基础2.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的理论基础培养学生对离心力创新教学的深入理解和思考能力2.2 教学内容离心力创新教学的相关理论：包括教学理论、心理学理论和教育技术理论离心力创新教学的理论基础：包括教学目标、教学内容、教学方法和教学评估2.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的相关理论和基础案例分析法：分析离心力创新教学的实际案例，引导学生深入理解和思考2.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的理论基础的理解和认识小组报告：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的理论基础的能力第三章：离心力创新教学的设计与实施3.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的设计与实施过程培养学生设计和实施离心力创新教学的能力3.2 教学内容离心力创新教学的设计：包括教学目标、教学内容、教学方法和教学评估的设计离心力创新教学的实施：包括教学资源的准备、教学过程的指导和教学效果的反馈3.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的设计和实施的基本原则和方法实践操作法：引导学生参与实际的教学设计和实施过程，进行实践操作3.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的设计和实施的理解和认识教学设计报告：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的设计和实施的能力第四章：离心力创新教学的案例分析4.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的案例分析方法培养学生分析和评价离心力创新教学案例的能力4.2 教学内容离心力创新教学的案例分析方法：包括案例选择、案例呈现和案例评价的方法离心力创新教学的案例分析：分析实际的教学案例，总结经验和教训4.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的案例分析的基本方法和步骤案例分析法：分析离心力创新教学的实际案例，引导学生进行深入的分析和评价4.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的案例分析的理解和认识个人报告：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的案例分析的能力第五章：离心力创新教学的实践与应用5.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的实践与应用情况培养学生应用离心力创新教学的能力5.2 教学内容离心力创新教学的实践：介绍离心力创新教学在不同学科和年级的实际应用情况离心力创新教学的应用：探讨离心力创新教学在教育改革和教师专业发展中的应用前景5.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的实践和应用的基本情况实践操作法：引导学生参与实际的教学实践和应用，进行实践操作5.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的实践和应用的理解和认识个人报告：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的实践和应用的能力第六章：离心力创新教学的策略与技巧6.1 教学目标让学生掌握离心力创新教学的策略与技巧培养学生运用策略与技巧进行离心力创新教学的能力6.2 教学内容离心力创新教学的策略：包括教学组织、教学引导和教学反馈的策略离心力创新教学的技巧：包括教学设计、教学演示和教学评价的技巧6.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的策略与技巧的基本概念和方法模拟练习法：引导学生进行模拟练习，掌握离心力创新教学的策略与技巧6.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的策略与技巧的理解和认识模拟教学演示：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的策略与技巧的能力第七章：离心力创新教学的困境与挑战7.1 教学目标让学生了解离心力创新教学面临的困境与挑战培养学生应对离心力创新教学困境与挑战的能力7.2 教学内容离心力创新教学的困境：包括教学实施中的困难和学生学习问题离心力创新教学的挑战：包括教育政策、教育资源和教师专业发展的挑战7.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的困境与挑战的基本情况和原因头脑风暴法：引导学生提出解决离心力创新教学困境与挑战的方案和策略7.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的困境与挑战的理解和认识解决方案设计：评估学生在实际教学中应对离心力创新教学困境与挑战的能力第八章：离心力创新教学的成效与评价8.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的成效与评价方法培养学生评价离心力创新教学成效的能力8.2 教学内容离心力创新教学的成效：介绍离心力创新教学在提高学生学习成效方面的作用离心力创新教学的评价：探讨离心力创新教学评价的方法和指标8.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的成效与评价的基本概念和方法案例分析法：分析离心力创新教学的实际案例，引导学生进行成效评价8.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的成效与评价的理解和认识评价报告：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的成效与评价的能力第九章：离心力创新教学的推广与传播9.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的推广与传播方法培养学生推广和传播离心力创新教学的能力9.2 教学内容离心力创新教学的推广：介绍离心力创新教学在不同学校和地区的推广情况离心力创新教学的传播：探讨离心力创新教学在教育界的传播途径和策略9.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的推广与传播的基本概念和方法实践操作法：引导学生参与离心力创新教学的推广与传播活动，进行实践操作9.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的推广与传播的理解和认识推广计划：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的推广与传播的能力第十章：离心力创新教学的未来发展趋势10.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的未来发展趋势培养学生对离心力创新教学未来发展的思考和预测能力10.2 教学内容离心力创新教学的现状：分析离心力创新教学在当前教育领域的应用情况离心力创新教学的未来发展趋势：探讨离心力创新教学在未来教育的发展前景10.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的现状和未来发展趋势的基本概念和预测小组讨论法：引导学生进行小组讨论，提出对离心力创新教学未来发展的看法和建议10.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的现状和未来发展趋势的理解和认识发展预测报告：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学对未来发展趋势的预测能力第十一章：离心力创新教学的心理学基础11.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的心理学基础培养学生运用心理学原理进行离心力创新教学的能力11.2 教学内容离心力创新教学与心理学：包括认知心理学、发展心理学和教育心理学的相关理论心理学在离心力创新教学中的应用：探讨心理学原理在离心力创新教学中的实际应用11.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的心理学基础的基本概念和方法案例分析法：分析离心力创新教学的实际案例，引导学生深入理解和应用心理学原理11.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的心理学基础的理解和认识个人报告：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的心理学基础的能力第十二章：离心力创新教学的技术与工具12.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的技术与工具培养学生运用技术与工具进行离心力创新教学的能力12.2 教学内容离心力创新教学技术与工具：包括多媒体教学、网络教学和虚拟现实教学等相关技术技术与工具在离心力创新教学中的应用：探讨技术与工具在离心力创新教学中的实际应用12.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学的技术与工具的基本概念和方法实践操作法：引导学生参与实际的教学技术与工具的操作，进行实践操作12.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学的技术与工具的理解和认识实践操作演示：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的技术与工具的能力第十三章：离心力创新教学的国际视角13.1 教学目标让学生了解离心力创新教学在国际领域的应用和发展培养学生从国际视角分析和评价离心力创新教学的能力13.2 教学内容离心力创新教学在国际应用：介绍离心力创新教学在不同国家和地区的应用情况离心力创新教学在国际发展：探讨离心力创新教学在国际教育的发展趋势13.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学在国际应用和发展的一般情况比较分析法：引导学生对不同国家和地区离心力创新教学的异同进行比较和分析13.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学在国际应用和发展的理解和认识比较分析报告：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学的国际视角的能力第十四章：离心力创新教学的实践案例研究14.1 教学目标让学生了解离心力创新教学的实践案例研究方法培养学生进行离心力创新教学实践案例研究的能力14.2 教学内容离心力创新教学实践案例研究方法：包括案例选择、案例呈现和案例评价的方法离心力创新教学实践案例研究：分析实际的教学案例，总结经验和教训14.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学实践案例研究的基本方法和步骤案例分析法：分析离心力创新教学的实际案例，引导学生进行深入的分析和评价14.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学实践案例研究的方法和步骤的理解和认识个人报告：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学实践案例研究的能力第十五章：离心力创新教学的反思与总结15.1 教学目标让学生对离心力创新教学进行全面的反思与总结培养学生对离心力创新教学的持续改进和深化理解的能力15.2 教学内容离心力创新教学的反思：让学生总结离心力创新教学的过程、经验和教训离心力创新教学的总结：对离心力创新教学的目标、内容和教学方法进行系统的总结15.3 教学方法讲授法：讲解离心力创新教学反思与总结的基本概念和方法头脑风暴法：引导学生提出对离心力创新教学的改进建议和策略15.4 教学评估课堂讨论：评估学生对离心力创新教学反思与总结的理解和认识改进计划：评估学生在实际教学中应用离心力创新教学反思与总结的能力重点和难点解析本文主要介绍了离心力创新教学的概念、特点、理论基础、设计与实施、案例分析、实践与应用、策略与技巧、困境与挑战、成效与评价、推广与传播、未来发展趋势、心理学基础、技术与工具、国际视角、实践案例研究和反思与总结等方面。
北航-叶轮机械原理- ch5(4)
摩擦损失计算
l fric
2
d 1 hyd
v2 dx 2
式中， 为摩擦阻力系数，与Re和表面粗糙度相关 f (Re,r / K)
dhyd 为水力直径，对于半径为r的圆截面：dhyd 2r
对于长、宽分别为a、b的矩形截面：dhyd
航空叶轮机械原理
第五章 离心压气机
北京航空航天大学 航空发动机数值仿真研究中心
金东海 2019年春
主要内容
第一节 工作过程及性能参数 第二节 叶轮理论 第三节 固定元件（进气装置、扩压器、排气装置） 第四节 叶轮损失 第五节 性能特性
第六节 相似理论的应用——比转速 第七节 水泵的气蚀问题
第四节 叶轮损失
分离损失
易分离位置——进口分离
轮盖处：加速过急、扩压加剧，易 分离
轮盘处：转弯过急，形成冲击分离
迎角特性（冲击损失）
第四节 叶轮损失
尾迹损失
Lwake
wake
v22 2
式中， wake 为尾迹损失系数
总损失系数经验关系
爱盖尔特经验式（后弯式叶轮）
前弯叶片式叶轮气流出口绝对速度比后弯高，易使扩压器进入 跨声速
前弯叶片式叶轮流道短但弯度大、扩张角大，易分离 前弯叶片式叶轮流道出口速度分布更加不均匀
a、后弯叶片式
前、后弯叶片叶轮流道内部速度分布比较
b、前弯叶片式
第二节 叶轮理论
不同形式叶轮的反力度（Reaction ratio）
离心压气机的主要性能参数
流量： 质量流量 G VA 体积流量 Q VA G /
第五章-离心技术
离心技术离心技术离心是利用旋转运动的离心力以z离心是利用旋转运动的离心力，以及物质的沉降系数或浮力密度的差别进行分离、浓缩和提纯的项操作技进行分离、浓缩和提纯的一项操作技术。
主要内容z离心的基本原理z离心设备的分类z离心机的选择z 离心技术应用实例一、离心的基本原理z 利用转子高速旋转时所产生的强大离心力，加快颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数的或浮力密度差的物质分离开。
离心力）当离心机转子以一定的角速度z 离心力（F ）：当离心机转子以一定的角速度ω（弧度/秒）旋转，颗粒的旋转半径为r （厘米）时，颗粒所受的向外的力即离心力力即离心力。
2==F ma m rωω:旋转角速度ω: 旋转角速度r：旋转体离旋转轴的距离()2/sec n rad πω=60相对离心力（RCF）：又称分离因数，是衡量离心程度的相对离心力参数，是指在离心力场中，作用于颗粒的离心力相当于地球引力的倍数，单位是重力加速度g （980cm/秒2）。
RCF=ω2r/980=4π2n 2r/3600*980= 1.119*10-5n 2r222524 1.11910980r n r RCF n r ωπ−===×3600980×低速离心时常以每分钟的转数rpm （即n ）来作为离心力单n：转子每分钟的转数（rpm）位；而高速离心则以g 表示。
Dole&Cotzias制作了转子速度和半径相对应的离心力列线图半径相对离心力转数Sedimentation coefficient (S)沉降系数Sedimentation coefficient (S)z 离心沉降和重力沉降只是对沉降的作用力不同，离心沉降的速度v 2v S r ω=z其中S 即为沉降系数。
z S 表示单位离心场中粒子的移动速度。
2303S −沉降速度212221log log 2.303()r r v r t t ωω===−单位离心力zr 1:离心前粒子距离转轴的距离z r :离心后粒子距离转轴的距离2在实际应用时常在1010-13秒左右，故把S在实际应用时常在Svedberg单位，单位，秒称为一个Svedberg沉降系数10沉降系数-1310秒称为一个。
离心原理PPT课件
1. 在离心管中加入适量淋巴细胞分离液。
2. 取肝素抗凝静脉血与等量Hank‘s液或RPMI1640 充分混 匀，用滴管沿管壁缓慢叠加于分层液面上，注意保持清 楚的界面，水平离心2000rpm×20分钟。
3. 离心后管内分为三层，上层为血浆和Hank‘s液，下层主 要为红细胞和粒细胞，中层为淋巴细胞分离液，在上、 中层界面处有一以单个核细胞为主的白色云雾层狭窄带 ，单个核细胞包括淋巴细胞和单核细胞。此外，还含有 血小板。
Ø 分离、纯化样品; Ø 对已纯化的样品进行结构和性质的分析。
.
2
一、离心的一般原理
颗 颗粒的密度、形状、大小
粒
运 液体介质的密度、粘度和重力场
动
的 的强度
方
向 悬浮颗粒在液体介质的扩散运动
和
速
颗粒越小，则沉降越慢，
度
扩散. 现象越严重。
3
1、离心力和相对离心力
离心力(centrifugal force，F)
.
9
离心机的构造
†转头 †驱动装置 †速度控制系统 †冷却装置 †真空装置 †光学检测系统
preparative
ultracentrifuge
.
10
离 心 转 头
a 水平转头
b 角式转头 c 垂直转头
角度在14-40℃ 之间
.
11
实验中常用的是普通离心机（转速一般 不高于4000rpm），用于分离血清和 沉淀细胞、大的沉淀物等。
等特性的影响。
†预计沉降时间；
†测定物质相对分. 子质量。
6
3、沉降速度（sedimentation velocity, v）
沉降速度是指在离心力作用下，单位 时间内颗粒沉降的距离。
离心现象及其应用教学教案
离心现象及其应用教学教案第一章：离心现象的引入1.1 教学目标了解离心现象的定义和产生条件掌握离心现象在日常生活中和工业中的应用培养学生的观察能力和思考能力1.2 教学内容离心现象的定义和产生条件离心现象在日常生活中的应用实例离心现象在工业中的应用实例1.3 教学方法采用问题导入法，引导学生思考离心现象的产生原因和应用场景通过图片和视频资料，展示离心现象在日常生活中的应用实例通过案例分析，让学生了解离心现象在工业中的应用实例1.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象的定义和产生条件的理解程度小组讨论，让学生分享自己对离心现象应用的思考和发现第二章：离心现象的原理2.1 教学目标掌握离心现象的原理和数学描述理解离心力与向心力的关系培养学生的数学思维能力2.2 教学内容离心现象的原理和数学描述离心力与向心力的关系离心现象的数学计算方法2.3 教学方法通过示例和数学推导，让学生理解离心现象的原理和数学描述采用问题解决法，引导学生思考离心力与向心力的关系通过练习题，巩固学生对离心现象数学计算方法的理解2.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象原理和数学描述的理解程度习题练习，评估学生对离心力与向心力的关系的掌握程度第三章：离心现象在日常生活中的应用3.1 教学目标了解离心现象在日常生活中的应用实例掌握离心泵、洗衣机和果汁机等设备的原理和工作方式培养学生的实际应用能力3.2 教学内容离心泵的原理和工作方式洗衣机的离心干燥原理果汁机的离心分离原理3.3 教学方法通过图片和实物展示，让学生了解离心现象在日常生活中的应用实例采用案例分析法，引导学生理解离心泵、洗衣机和果汁机等设备的原理和工作方式进行小实验，让学生亲身体验离心现象的应用3.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象在日常生活中应用实例的理解程度小组讨论，让学生分享自己对离心泵、洗衣机和果汁机等设备原理和工作方式的认识第四章：离心现象在工业中的应用4.1 教学目标了解离心现象在工业中的应用实例掌握离心分离、离心压缩和离心干燥等工艺原理培养学生的工业应用能力4.2 教学内容离心分离的原理和应用离心压缩的原理和应用离心干燥的原理和应用4.3 教学方法通过图片和视频资料，展示离心现象在工业中的应用实例采用案例分析法，引导学生理解离心分离、离心压缩和离心干燥等工艺原理进行小实验，让学生亲身体验离心现象在工业中的应用4.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象在工业中应用实例的理解程度小组讨论，让学生分享自己对离心分离、离心压缩和离心干燥等工艺原理和应用的认识第五章：离心现象的综合应用5.1 教学目标了解离心现象在不同领域的综合应用掌握离心现象在不同行业中的具体应用实例培养学生的综合应用能力5.2 教学内容离心现象在交通工程中的应用离心现象在环境工程中的应用离心现象在生物工程中的应用5.3 教学方法通过图片和视频资料，展示离心现象在不同领域的综合应用实例采用案例分析法，引导学生理解离心现象在不同行业中的具体应用实例进行小组讨论，让学生分享自己对离心现象综合应用的认识和思考5.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象在不同领域综合应用实例的理解程度小组讨论，让学生分享自己对离心现象在不同行业中具体应用实例的认识第六章：离心现象在航天工程中的应用6.1 教学目标了解离心现象在航天工程中的重要应用掌握离心训练、离心模拟等关键技术培养学生的创新意识和科学精神6.2 教学内容离心现象在航天工程中的应用实例离心训练的原理和应用离心模拟在航天器设计中的作用6.3 教学方法通过图片和视频资料，展示离心现象在航天工程中的应用实例采用案例分析法，引导学生理解离心训练、离心模拟等关键技术进行小组讨论，让学生分享自己对离心现象在航天工程中应用的认识和思考6.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象在航天工程中应用实例的理解程度小组讨论，让学生分享自己对离心训练、离心模拟等关键技术的认识第七章：离心现象在医疗领域的应用7.1 教学目标了解离心现象在医疗领域的重要应用掌握离心分离、离心诊断等关键技术培养学生的关爱生命、关注健康的意识7.2 教学内容离心现象在医疗领域中的应用实例离心分离在血液学中的应用离心诊断在临床检验中的作用7.3 教学方法通过图片和视频资料，展示离心现象在医疗领域中的应用实例采用案例分析法，引导学生理解离心分离、离心诊断等关键技术进行小组讨论，让学生分享自己对离心现象在医疗领域中应用的认识和思考7.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象在医疗领域中应用实例的理解程度小组讨论，让学生分享自己对离心分离、离心诊断等关键技术的认识第八章：离心现象在材料科学中的应用8.1 教学目标了解离心现象在材料科学中的重要应用掌握离心力对材料结构和性能的影响培养学生的创新意识和实践能力8.2 教学内容离心现象在材料科学中的应用实例离心力对材料结构和性能的影响离心技术在材料制备和处理中的应用8.3 教学方法通过图片和视频资料，展示离心现象在材料科学中的应用实例采用案例分析法，引导学生理解离心力对材料结构和性能的影响进行小组讨论，让学生分享自己对离心现象在材料科学中应用的认识和思考8.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象在材料科学中应用实例的理解程度小组讨论，让学生分享自己对离心力对材料结构和性能的影响的认识第九章：离心现象在环境保护中的应用9.1 教学目标了解离心现象在环境保护中的重要应用掌握离心分离、离心净化等关键技术培养学生的环保意识和可持续发展观念9.2 教学内容离心现象在环境保护中的应用实例离心分离在废水处理中的应用离心净化在空气污染控制中的作用9.3 教学方法通过图片和视频资料，展示离心现象在环境保护中的应用实例采用案例分析法，引导学生理解离心分离、离心净化等关键技术进行小组讨论，让学生分享自己对离心现象在环境保护中应用的认识和思考9.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象在环境保护中应用实例的理解程度小组讨论，让学生分享自己对离心分离、离心净化等关键技术的认识第十章：离心现象的拓展研究10.1 教学目标了解离心现象在其他领域的拓展应用掌握离心现象在其他领域的具体应用实例培养学生的创新意识和科学精神10.2 教学内容离心现象在其他领域的拓展应用实例离心现象在其他领域的具体应用技术离心现象在未来的发展趋势10.3 教学方法通过图片和视频资料，展示离心现象在其他领域的拓展应用实例采用案例分析法，引导学生理解离心现象在其他领域的具体应用技术进行小组讨论，让学生分享自己对离心现象在其他领域中应用的认识和思考10.4 教学评估课堂问答，检查学生对离心现象在其他领域拓展应用实例的理解程度小组讨论，让学生分享自己对离心现象在其他领域具体应用技术的认识重点和难点解析第一章：离心现象的引入重点和难点解析：离心现象的定义和产生条件是本章节的核心内容，需要通过实例和实际操作来帮助学生理解。
离心现象及其应用教学教案
离心现象及其应用教学教案第一章：离心现象的引入1.1 教学目标：了解离心现象的定义和产生条件。
掌握离心现象在实际生活中的例子。
1.2 教学内容：离心现象的定义和产生条件。
离心现象在生活中的应用实例，如洗衣机、汽车轮胎、洒水车等。
1.3 教学方法：采用问题引导法，让学生通过观察和思考生活中的实例，自主发现离心现象的存在。
通过图片和视频资料，直观地展示离心现象。
1.4 教学步骤：1.4.1 导入：利用洗衣机脱水现象，引导学生思考离心现象的存在。
1.4.2 讲解：讲解离心现象的定义和产生条件。
举例说明离心现象在生活中的应用。
1.4.3 互动：让学生分享生活中观察到的离心现象实例。
讨论离心现象的原理和应用。
1.4.4 练习：布置课后作业，让学生结合自己的生活经验，观察和描述离心现象的应用实例。
第二章：离心现象的原理分析2.1 教学目标：理解离心现象的物理原理。
掌握离心现象的数学描述方法。
2.2 教学内容：离心现象的物理原理，包括向心力和离心力的概念。
离心现象的数学描述方法，包括圆周运动的公式和离心率的计算。
2.3 教学方法：采用讲解法，结合公式和实例，让学生理解离心现象的物理原理。
通过数学推导，让学生掌握离心现象的数学描述方法。
2.4 教学步骤：2.4.1 复习：复习上一章节的离心现象实例，引导学生思考离心现象的原理。
2.4.2 讲解：讲解离心现象的物理原理，包括向心力和离心力的概念。
推导离心现象的数学描述方法，包括圆周运动的公式和离心率的计算。
2.4.3 互动：让学生通过实例，应用离心现象的数学描述方法进行计算。
讨论离心现象的实际应用和意义。
2.4.4 练习：布置课后作业，让学生结合数学描述方法，分析和计算离心现象实例。
3.1 教学目标：掌握离心现象在实际中的应用实例。
理解离心现象在工程和技术领域的重要性。
3.2 教学内容：离心现象在不同领域的应用实例，如水利工程、机械制造、医学等。
离心现象在工程和技术领域的重要性和影响。
第五章_离心分离
5.5 螺旋卸料沉降离心机
沉降计算：
5.6 管式离心机
操作： 操作： 应用： 、 液分离 连续式)，B、低固体含量 液分离(连续式 应用：A、液-液分离 连续式 、 (<1%)的固 液分离(间歇式 的固-液分离 间歇式)。 的固 液分离 间歇式 主要技术指标： 主要技术指标 ： A、离心管直径40-150mm，长 径比4-8；B、离心强度8000—15000g；C、 处理能力100-400 L/h；D、适应的颗粒直径 适应的颗粒直径 0.01-100µm，固液密度差大于 µ ， 固液密度差大于0.01g/cm3 ，固 体含量小于1% 体含量小于 优点： 优点：A、结构简单，价廉，B、分离效果好， 、分离效果好， 分离因子高8000—15000g 分离因子高 缺点： 缺点 ：A、处理能力有限; B、低固体含量的悬 浮液(<1%)
5.2 离心分离原理
离心力： 离心力： Stock’s Force(粘滞吃力 ： 粘滞吃力)： 粘滞吃力 离心沉降速度： 离心沉降速度：
分离因子定义Fr： 分离因子定义 ：离心力/重力加速度(g)的比值
Hale Waihona Puke 意义：衡量离心设备的离心程度的重要技术参数，用于离心 衡量离心设备的离心程度的重要技术参数， 衡量离心设备的离心程度的重要技术参数 机的分类
Questions
1
2 3 4 5
过滤技术难处理的发酵液如何处理 液液分离，并含少量固体颗粒 细胞器的分离 大分子物质分子量的测定 DNA半保留复制
1、何谓沉降 、
思考题
2、沉降与离心的异同 、 3、沉降与离心的速度方程 、 4、如何选择离心设备 、 5、常用的离心沉降设备有哪些 、 6、常用的离心过滤设备有哪些 、