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Chapitre 4
Le champ produit dans les centrifugeuses est très élevé par rapport à celui de la
pesanteur et dépend des dimensions, et surtout de la vitesse de rotation du rotor. Les
accélérations centrifuges peuvent être de 1 000 à 2 500 g (g représentant l’accélération
de la pesanteur) pour les décanteurs centrifuges traditionnels, de 10 000 à 60 000 g
pour les supercentrifuges et de 0,25.106 à 106 g pour les ultracentrifuges.
2.2. Théorie de la décantation centrifuge
22.1. Force et pression centrifuges
2.2.1.1. Force centrifuge
La force centrifuge (centrifugal force} est une force d’inertie qui s’oppose au
changement de direction d’un corps en mouvement. La force centrifuge tend à éloigner une particule de l’axe autour duquel elle tourne. La force centripète (centripetal
force} est la force inverse qui tend à rapprocher une particule du centre de rotation.
Une particule entraînée par le rotor, est animée d’une vitesse linéaire (vitesse
périphérique) tangente à la trajectoire circulaire et est soumise à une force centrifuge
(force radiale) dirigée vers l’extérieur (cf. figure 4.2). Pour une vitesse périphérique
donnée, la force centrifuge est d’autant plus grande que le changement de direction est
plus rapide, c’est-à-dire que la distance par rapport à l’axe de rotation est plus petite.
Considérons une particule de masse ms décrivant, d'un mouvement uniforme,
une circonférence de rayon r à une vitesse de rotation N (cf. figure 4.2 A). L'axe de
rotation est vertical et la vitesse linéaire ainsi que l’accélération de la particule sont
n2
respectivement égales à:u = œr = 27trN(en m.s-1) et y = eu2 r = — (en m.s~2).
r
Mouvement d une particule soumise à l’action d’une force centrifuge.
(A) Schéma de principe. (B) Représentation des forces en présence.
Chapitre 4
Le champ produit dans les centrifugeuses est très élevé par rapport à celui de la
pesanteur et dépend des dimensions, et surtout de la vitesse de rotation du rotor. Les
accélérations centrifuges peuvent être de 1 000 à 2 500 g (g représentant l’accélération
de la pesanteur) pour les décanteurs centrifuges traditionnels, de 10 000 à 60 000 g
pour les supercentrifuges et de 0,25.106 à 106 g pour les ultracentrifuges.
2.2. Théorie de la décantation centrifuge
22.1. Force et pression centrifuges
2.2.1.1. Force centrifuge
La force centrifuge (centrifugal force} est une force d’inertie qui s’oppose au
changement de direction d’un corps en mouvement. La force centrifuge tend à éloigner une particule de l’axe autour duquel elle tourne. La force centripète (centripetal
force} est la force inverse qui tend à rapprocher une particule du centre de rotation.
Une particule entraînée par le rotor, est animée d’une vitesse linéaire (vitesse
périphérique) tangente à la trajectoire circulaire et est soumise à une force centrifuge
(force radiale) dirigée vers l’extérieur (cf. figure 4.2). Pour une vitesse périphérique
donnée, la force centrifuge est d’autant plus grande que le changement de direction est
plus rapide, c’est-à-dire que la distance par rapport à l’axe de rotation est plus petite.
Considérons une particule de masse ms décrivant, d'un mouvement uniforme,
une circonférence de rayon r à une vitesse de rotation N (cf. figure 4.2 A). L'axe de
rotation est vertical et la vitesse linéaire ainsi que l’accélération de la particule sont
n2
respectivement égales à:u = œr = 27trN(en m.s-1) et y = eu2 r = — (en m.s~2).
r
Mouvement d une particule soumise à l’action d’une force centrifuge.
(A) Schéma de principe. (B) Représentation des forces en présence.