临界转速是多少(Critical Speed)?

当一个物体的旋转速度与它的一个固有频率相对应时,它被称为达到临界速度。这种速度是在物理学的一个分支——转子动力学中研究的,它研究的是旋转的,或者说是角运动。旋转物体,如螺旋桨或离心泵,当它加速或减速时,必须经常通...
当一个物体的旋转速度与它的一个固有频率相对应时,它被称为达到临界速度。这种速度是在物理学的一个分支——转子动力学中研究的,它研究的是旋转的,或者说是角运动。旋转物体,如螺旋桨或离心泵,当它加速或减速时,必须经常通过一个或多个临界速度。当以临界速度运行时,这些物体会以高振幅振动,这可能会造成损害。科学家拿着烧杯,所有由弹性材料组成的物体都有一个或多个固有频率。物体的固有频率是指物体在运动时来回移动的次数,据说它有共振,或者说是一个大振幅的振动。例如,在乐器中,这种共振是可取的,因为它会使乐器的声音自然放大。然而,在转子动力学中,这种共振是不可取的,因为它会使涉及的机械部件剧烈振动,从而损坏系统。有许多刺激物可以引起共振,其中之一就是旋转运动。当物体的旋转运动,也称为角速度,引起共振时,它处于临界速度。旋转的机械物体必须设计成能快速通过这些速度,这样在这个速度下发生的放大振动不会导致损坏。离心泵或螺旋桨在加速或减速时会通过不同的角速度,而像这样的运动系统自然会有一些振动,如果系统要保持一定的时间,必须避免或迅速通过临界转速下的放大振动因此,转子动力学与求解可能影响旋转机械寿命的各种临界转速密切相关。使物体以其固有频率之一振动的最低转速被称为第一临界转速。一个物体可能有无限多个临界转速,但工程师最需要考虑的是第一个,有些旋转物体的设计是在第一临界速度以下运行,但是很多旋转物体的旋转速度高于这个速度,只要旋转速度快过临界速度,这不会对旋转机器的寿命产生重大影响。但是,如果一个物体被设计成以其临界速度旋转,则会出现问题,因为由此产生的振动可能会导致机器断裂。
  • 发表于 2020-09-18 00:24
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  • 分类:科学教育

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