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搅拌功率的影响因素和计算方法介绍
发布日期:2020-10-28      浏览次数:4991
对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。小直径、高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合。
 
影响搅拌功率的主要因素如下:
 
① 搅拌器的结构和运行参数,如搅拌器的型式、桨叶直径和宽度、桨叶的倾角、桨叶数量、搅拌器的转速等。
② 搅拌槽的结构参数,如搅拌槽内径和高度、有无挡板或导流筒、挡板的宽度和数量、导流筒直径等。
③ 搅拌介质的物性,如各介质的密度、液相介质黏度、固体颗粒大小、气体介质通气率等。
 
由以上分析可见,影响搅拌功率的因素是很复杂的,一般难以直接通过理论分析方法来得到搅拌功率的计算方程。因此,借助于实验方法,再结合理论分析,是求得搅拌功率计算公式的惟一途径。
 
由流体力学的纳维尔-斯托克斯方程,并将其表示成无量纲形式,可得到无量纲关系式(11-14)。
     Np=P/ρN³dj5=f(Re,Fr)
     式中Np——功率准数
     Fr——弗鲁德数,Fr=N²dj/g;
     P——搅拌功率,W。
     式(11-14)中,雷诺数反映了流体惯性力与粘滞力之比,而弗鲁德数反映了流体惯性力与重力之比。实验表明,除了在Re﹥300的过渡流状态时,Fr数对搅拌功率都没有影响。即使在Re﹥300的过渡流状态,Fr数对大部分的搅拌桨叶影响也不大。因此在工程上都直接把功率因数表示成雷诺数的函数,而不考虑弗鲁德数的影响。

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