摘要：考虑大型转臂式离心机圆柱形工作室各墙壁(顶板、底板和侧壁)的瞬态导热,建立各墙壁的瞬态温度控制方程,对控制方程进行Laplace变换并求解,得到了透过墙壁内表面的总热流量与工作室内空气温度的关系.同时,综合考虑离心机驱动系统输出功率与工作室内空气和固体部件吸热、墙壁系统的吸热和导热、出风口带出的热量,以及动能与进风口带入的热量和动能之差等供能与耗能之间的平衡关系,建立工作室内瞬态温度控制方程,导出了工作室内空气瞬态温度的Laplace变换像函数的解析表达式.然后,采用求解Laplace逆变换的展开定理,导出了工作室内空气瞬态温度随时间变化的级数型显式表达式.最后,以一台多用途离心机为例,进行了工作室内空气温度的理论计算,与以前只考虑墙壁稳态导热的理论计算相比,瞬态计算结果与实测结果更加接近.所建瞬态温度公式提高了工作室温度的预测精度,有助于提升大型转臂式离心机工作室温控设计的水平.

摘要：转臂式离心机在稳定运行时,机室内的空气近似以小于转臂转速的角速度做整体旋转运动.考虑机室内空气的旋转离心力,基于控制体的力平衡关系和气体等温过程的Boyle定律,导出了机室内空气的密度和压力分布表达式.然后根据小孔出流理论导出了由墙壁内、外压差导致的机室内空气从排风口流出的流量公式.最后采用所建理论公式计算了实际土工离心机的机室内气压和自然排风量,所得气压与之前采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法计算结果相比的偏差约为1. 9%,自然排风量与之前基于功率和机室温度实测数据反演结果的最大偏差约为9. 8%,表明理论计算公式具有较高精度.研究结果为转臂式离心机机室通风设计和墙壁及其门/窗设计提供了有益参考.