






当插入挡板后,波面的凹陷消失,如图2-2中d1,此时周向速度---减低,而径向速度和轴向速度都增加,有研究表明,插入挡板后,可使垂直循环流速为无挡板时的4倍。
推进式叶轮所造成的流动状态也有层流、过渡流以至湍流等,也因re数大小而异。轴流型叶轮的排出流方式与径流型的不同,它的流型是在轴方向有很大的排出流量,---是罐内有挡板或导流筒后,水平回转流更弱,主要是轴向的上下循环流。轴流型叶轮与径流型叶轮相比,前者可以在消耗动力较小的情况下获得较大的循环流量。
高黏度液体的流动状态与低黏度液体是不同的。当液体处在高黏度时,克拉玛依搅拌器,多为层流流动。这时仅在叶轮的近旁才发生液体的流动,离开叶端一段距离则液体的流速就急速降低,直至仍然保持静止状态。由于re数的降低。这时轴附近的“固体回转部”几乎不存在,而罐内流动型式和搅拌叶轮的运动轨迹有直接关系如图2-5。如锚式叶轮在层流时所造成的基本上是水平方向的回转涡流。螺杆式使流体螺旋下降(或上升)为主,加上导流筒后,就可形成筒内外的上下循环流。双螺带式能够使液体产生较复杂的四周螺旋上升再沿搅拌轴下降的流动型式。


推进式搅拌器性能参数
常用尺寸:d/d=0.2至0.5(以0.33居多),s/d=1、2。
叶片数目:2、3、4(以三叶式居多)。
转速:常用运转速度n=10至500r/min,叶端线速度v=3至15m/s,高转速可达1750r/min,高叶端线速度为25m/s。
常用介质粘度范围:2000mpa.s。如转速在500r/min以下,所能适应的物料高黏度可达5乘10四次方mpa.s。
推进式搅拌器的优缺点
典型轴流桨,适合低黏度流体的混合、传热、循环、粒子悬浮、溶解等。
优点:低剪切、强循环、低能耗;
缺点:高速运行、细长轴时需带中间轴承或底轴承,整体浇铸叶轮,不锈钢侧入式搅拌器,不宜在大型装置中独立使用,不过在大型搅拌器中却可以以侧入式批量应用。


搅拌器中的流型流场介绍
搅拌器内的流型取决于搅拌方式,搅拌器、釜、挡板等的几何特征,流体性质以及转速等因素。在一般情况下,搅拌轴安装在釜中心时,搅拌将产生三种基本流型:1.切向流;2.轴向流;3.径向流。上述三种基本流型,碳钢侧入式搅拌器,通常可能同时存在。其中,轴向流与径向流对混合起主要作用,而切向流应加以抑制,可通过加入挡板削弱切向流,以增强轴向流与径向流。
在无挡板的搅拌容器中,搅拌器偏心安装可以获得较好的搅拌效果。而在大型油釜中,若采用搅拌器侧面插入安装方式,通常可获得较好的釜内整体循环。该场合若采用侧面射流混合方式,侧入式搅拌器,也可得到相似的混合效果。
搅拌器内进行的是三维流动,且流动具有随机性,因而其流动状况非常复杂:对这种流动的研究方法有两种,即试验测量方法与数值模拟法。
流场的测量通常采用毕托管法、热线流速计法、照相法、激光多普测速仪法和图像分析法等---测速技术,可测出搅拌器内任意点的时均速度与脉动速度。然后以描述湍 流的雷诺方程为基础,加上不同的方程封闭假定与过程的简化假定,求解雷诺方程。可从理论上计算搅拌釜内各点的速度:对釜内各点的时均速度与脉动速度数据加以处理,可获得搅拌釜内的流型、速度分布、剪切速率分布、能耗速率分布等重要的流体力学特征量:
流场数值模拟测量搅拌器内的流场的试验装置一般都很昂贵,且流场的测量是相当费时的,故对于搅拌器往往只能实验地获得局部流场信息。近年来,随着计算机技术 的进步,用计算流体力学的方法对搅拌器内流场进行数值模拟的研究越来越多,从高黏层藏到低黏湍流,从两维流场到三维流场都开展了大量研究计算。目前,已能对简单的搅拌器和流变行为简单的液体所形成的流动场,用计算机进行模拟。



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