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攪拌器的流體徑向力系數(shù)

瀏覽次數(shù):9142更新日期:2014-09-30

   推進(jìn)式和三葉后掠式等三葉片攪拌器的流體徑向力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值,如下表所示。從表中可以看出,粘度較大時(shí),流體徑向力系數(shù)較小,其實(shí)真正有關(guān)的是雷諾數(shù)。擋板系數(shù)對(duì)流體徑向力也影響較大。

三葉后掠式和推進(jìn)式攪拌器的流體徑向力系數(shù),數(shù)據(jù)來(lái)源于HG20569

擋板及內(nèi)件數(shù)

流體徑向力系數(shù)

粘度<20cP

粘度<1000cP

無(wú)擋板

0.40.04

1~3個(gè)擋板或1~2個(gè)插入內(nèi)件(內(nèi)插管件等)

0.250.04

4塊擋板

0.160.04

葉片數(shù)量對(duì)流體徑向力系數(shù)的影響如下表所示。從表中看可以看出,4個(gè)葉片攪拌器的流體徑向力系數(shù)小于3個(gè)葉片的,6個(gè)葉片小于4個(gè)葉片的。

攪拌葉片數(shù)量對(duì)流體徑向力系數(shù)的影響,數(shù)據(jù)來(lái)源于HG20569

 

攪拌器型式

NBN/Nk

1.21.5

>2.0

4直葉渦輪

0.180.130.11

6直葉渦輪

0.110.10.09

4斜葉渦輪

0.20.150.12

6斜葉渦輪

0.120.110.1

 

表中 NB——攪拌器葉片數(shù)量

N——攪拌轉(zhuǎn)速,rpm

Nk——臨界轉(zhuǎn)速,rpm

   由于流體的徑向力是來(lái)源于葉輪上各葉片上的力的不平衡部分,所以和流體的雷諾數(shù)密切相關(guān)。在湍流時(shí),葉片受流體的沖擊是不平衡的,在層流時(shí),流場(chǎng)的不平衡性被限制,流體的徑向沖擊是很小的。因此,在高粘度攪拌過(guò)程中,對(duì)軸系進(jìn)行計(jì)算時(shí),可不考慮流體徑向力的作用。

   葉輪在含氣體的過(guò)程中使用時(shí),由于混合物的密度降低,功率會(huì)大大降低。如果氣體是不對(duì)稱(chēng)引入的,由于作用在葉輪上的力不對(duì)稱(chēng),流體作用力可能會(huì)相當(dāng)大。因此,在通氣過(guò)程中,必須考慮氣體的對(duì)稱(chēng)性,大部分通氣過(guò)程是不對(duì)稱(chēng)的,很小的氣泡均勻分布在釜的各個(gè)部位則可能是對(duì)稱(chēng)的,此時(shí)不需考慮通氣對(duì)流體徑向力的影響。

   若擋板與攪拌器葉片的數(shù)量不相等,會(huì)增加葉片受力的不平衡性,因此擋板數(shù)量應(yīng)盡量與攪拌器葉片數(shù)量相等,比如若采用三葉軸流槳,擋板也要設(shè)置三塊,若采用四斜葉開(kāi)啟渦輪,擋板也要設(shè)置4塊,若采用六直葉圓盤(pán)渦輪,擋板可以設(shè)置6塊,若擋板設(shè)置為4塊,流體徑向力系數(shù)要更大些。

   如果攪拌器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)料或出料,當(dāng)攪拌器通過(guò)氣液界面時(shí),由于流體阻尼較小,會(huì)放大流體的作用力。

 

   從本節(jié)的介紹來(lái)看,流體徑向力可用公式求出來(lái),下一部分我們將繼續(xù)從流體徑向力出發(fā)介紹攪拌器承受軸向力的計(jì)算方法。

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