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山東中拓鼎承化工機械有限公司
主營：攪拌器及非標攪拌裝置,搪瓷攪拌設備,襯四氟容器,齒輪減速機等
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攪拌器中的流型流場介紹
攪拌器內的流型取決于攪拌方式，攪拌器、釜、擋板等的幾何特征，流體性質以及轉速等因素。在一般情況下，攪拌軸安裝在釜中心時，攪拌將產生三種基本流型：1.切向流；2.軸向流；3.徑向流。上述三種基本流型，通常可能同時存在。其中，軸向流與徑向流對混合起主要作用，而切向流應加以抑制，可通過加入擋板削弱切向流，以增強軸向流與徑向流。
在無擋板的攪拌容器中，攪拌器偏心安裝可以獲得較好的攪拌效果。而在大型油釜中，若采用攪拌器側面插入安裝方式，通常可獲得較好的釜內整體循環。該場合若采用側面射流混合方式，也可得到相似的混合效果。
攪拌器內進行的是三維流動，且流動具有隨機性，因而其流動狀況非常復雜：對這種流動的研究方法有兩種，即試驗測量方法與數值模擬法。
流場的測量通常采用畢托管法、熱線流速計法、照相法、激光多普測速儀法和圖像分析法等測速技術，可測出攪拌器內任意點的時均速度與脈動速度。然后以描述湍 流的雷諾方程為基礎，防腐攪拌器，加上不同的方程封閉假定與過程的簡化假定，求解雷諾方程。可從理論上計算攪拌釜內各點的速度：對釜內各點的時均速度與脈動速度數據加以處理，可獲得攪拌釜內的流型、速度分布、剪切速率分布、能耗速率分布等重要的流體力學特征量：
流場數值模擬測量攪拌器內的流場的試驗裝置一般都很昂貴，且流場的測量是相當費時的，故對于攪拌器往往只能實驗地獲得局部流場信息。近年來，隨著計算機技術 的進步，用計算流體力學的方法對攪拌器內流場進行數值模擬的研究越來越多，從高黏層藏到低黏湍流，從兩維流場到三維流場都開展了大量研究計算。目前，已能對簡單的攪拌器和流變行為簡單的液體所形成的流動場，用計算機進行模擬。
黏彈性流體兼有黏性液體與彈性固體的特性，能在變形后呈現彈性恢復，具有與非依時性和依時性這兩類非牛頓流體的黏性效應。聚合物熔體和溶液是典型的黏彈性流體，在定態剪切下表現出前述純黏性非牛頓流體的特性，而當剪切發生變化（包括擴大、收縮流和非定態流動）時則表現出彈性。黏彈性流體具有以下特異流動行為。
(1)爬桿效應（Weissenberg效應），用攪拌器攪拌黏彈性流體時，轉軸處的液面沿軸上升，離軸較遠處的液面下降。這一行為與牛頓流體正好相反。為此在設計流體黏彈性較強的攪拌器時，包頭攪拌器，應選擇合適的攪拌器。否則，會因爬桿效應使流體全部包裹在攪拌器上，不銹鋼攪拌器，與攪拌軸同步旋轉，從而使混合和傳熱等過程均不能正常進行。
(2)膨脹效應（Barus效應），黏彈性流體從圓管或小孔中流出時有射流膨脹現象，此時流出液的大直徑dmax可達圓管內徑d的2～3倍。黏彈性流體的膨脹程度與所流經的圓管長度有關，圓管越長，膨脹程度越小；而當圓管充分長時，膨脹比B (B=dmax/d)會達到一定值。膨脹比在聚合物加工中是一重要現象，通過測量膨脹比可獲得法向應力差的信息。
(3)記憶現象（又稱彈性滯后），施加壓力梯度使黏彈性流體在管內流動；當突然移去壓力梯度，黏彈性流體將反向移動一段距離后才停止。
(4)反向次流，在液體中插入一旋轉圓盤，形成的主流是切向流，同時在轉盤下方形成軸向次流。在牛頓流體中，次流的方向是軸中心處流體向上而四周流體向下；黏彈性流體則相反，軸心處流體向下而容器四周的流體向上運動。反向次流對攪拌器的攪拌、傳質等操作是一個重要的影響因素。
與牛頓流體不同，黏彈性流體在描述剪切流動行為時，需要三個物質函數才能描述，即黏度物質函數、法向應力系數、第二法向應力系數。
目前描述黏彈性流變行為的力學模型主要有三種：經驗模型、線性黏彈性模型和分子模型。
(1)經驗模型，主要來自對流變實驗結果的直接關聯。常用的方法是通過攪拌器運行實驗測量得到：1.切應力和切應變速率的對應數據，2.法向應力差和切應變速率的對應數據確定物質函數。剪切黏度模型仍然可以出現純黏性流體模型中述及的各種形式；法向應力系數則通常表示成各種形式的y2函數或與Weissenberg數進行關聯。
(2)線性黏彈性模型，假設流體的黏彈性可以通過理想的黏性和彈性“元件”各種線性疊加進行描述。
(3)分子模型，這種方法主要出現在對聚合物溶液體系流變行為的描述，如珠簧鏈模型和啞鈴模型。
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