攪拌器的流體徑向力系數(shù)

   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
無擋板	0.4	0.04
1~3個(gè)擋板或1~2個(gè)插入內(nèi)件（內(nèi)插管件等）	0.25	0.04
4塊擋板	0.16	0.04

葉片數(shù)量對流體徑向力系數(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)量對流體徑向力系數(shù)的影響，數(shù)據(jù)來源于HG20569

 

攪拌器型式	NBN/Nk
	1.2	1.5	>2.0
4直葉渦輪	0.18	0.13	0.11
6直葉渦輪	0.11	0.1	0.09
4斜葉渦輪	0.2	0.15	0.12
6斜葉渦輪	0.12	0.11	0.1

 

表中 N_B——攪拌器葉片數(shù)量

N——攪拌轉(zhuǎn)速，rpm

N_k——臨界轉(zhuǎn)速，rpm

   由于流體的徑向力是來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，在高粘度攪拌過程中，對軸系進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可不考慮流體徑向力的作用。

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

   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，若采用四斜葉開啟渦輪，擋板也要設(shè)置4塊，若采用六直葉圓盤渦輪，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)攪拌器通過氣液界面時(shí)，由于流體阻尼較小，會放大流體的作用力。

 

   從本節(jié)的介紹來看，流體徑向力可用公式求出來，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。