制冷系统是高速及速冷冻离心机石油离心机的常用配置,离心机制冷系统设计是否合理直接影响到腔体内温度场以及转子内样本试剂温度。通过理论和实验方法初步测定了离心机碳纤维转子与空气摩擦所产生的热量,并根据该热量设计制冷系统。从能量学的观点看,离心机在达到稳态后电动机的输出功率反应为离心机转子的功耗,此时,离心机转子的动能增量为零,转子的功耗主要转化成热能的形式,一部分分布在离心机转子上,一部分通过转子表面传递至腔体空气中。在计算离心腔内发热量时作以下假设:1)电机输出电能全部转化为摩擦力做功。2)摩擦力做功中90%转化为热能。3)由于碳纤维材料良好的绝热性能,忽略摩擦热向转子内部的热传导,即认为转子与空气高速摩擦所产生的摩擦热全部传递给离心腔内空气。通过实验测得转速n=13000r/min并达到稳定时电机输入功率P=2.2kW,电机功率因数η=0.85,离心机腔体发热量即摩擦热为Q=0.9Pη=1683W。2.2离心机制冷系统蒸发器设计计算