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搅拌器放大中的流体切应变速率

切应变速率是速度随位置的变化率，由速度分布图很容易转化成切应变速率分布图。对于切应变速率，重要的是其大值和平均值。

大量的研究表明，搅拌器中的大切应变速率与转速和搅拌器直径均成正比，而平均切应变速率仅与转速成正比，但几乎不受搅拌器直径变化的影响。因此，转速增大，平均切应变速率和大切应变速率均增大；当转速一定，搅拌器直径增大时，大切应变速率将增大，而平均切应变速率保持不变。　　因而几何相似放大后（保持单位体积功率不变，转速下降，直径增加），搅拌器大切应变速率增加，顶入式搅拌器，而平均切应变速率下降，不锈钢搅拌器，见下图。这也是放大后，造成大釜行为显著变化的主要原因。

对于气液过程，表观气体速率和单位体积搅拌功率是关联气液质量传递系数的有效参数，这些关系式相对来说独立于搅拌器规模。

当一种外加流体与正在容器内流动的流体混合时，混合时间与容器内的循环时间直接相关，对于这种混合过程，如果维持单位体积流体的搅拌器排液量恒定，单位体积搅拌功率将随釜径的平方关系增加，这样随着搅拌器的放大，遂宁搅拌器，功率增加的幅度是不现实的，所以随着搅拌器的放大，循环时间常常必须增加。

对于固体悬浮过程，描述方法可以有离底悬浮和完全均匀，单位体积功相等可以近似作为放大过程的标准。

高固体含量的淤浆体系通常呈现很强的假塑性，随着过程的放大，单位体积功有所下降。

桨式搅拌器中的折叶桨亦多用扁钢制作（如图2-47）．也有的采用角钢制作桨叶。角钢的抗弯强度比同样截面积的扁钢要好，将角钢以一定角度安放，也可同样起到折叶桨的效果。折叶桨与桨轴的连接方式与平桨的相同。桨式的通用尺寸为桨宽与桨径之比b／dj= 0.10—0.25．加强筋板的长度可以是桨叶的全长，也可取桨长的一半。桨叶的厚度通常由强度计算决定。

三曲面轴流搅拌器

轴流桨，适合中低黏度流体的混合、传热、循环、粒子悬浮、溶解等。

优点：低剪切、强循环、低能耗，叶片可拆卸，可在大型搅拌槽中使用，中低运行转速。

缺点：叶片为曲面，制造成本高。

应用实例：在三叶推进式搅拌器的应用实例中，采用三叶推进式搅拌器需要中间轴承，而使用一个直径为1600mm的三曲面轴流型搅拌器，达到同样的循环量，其运行转速仅为50r/min，所需的电动机功率也为3kW，而搅拌轴为悬臂轴，无磨损问题。

搅拌器中旋转轴的安装设计

搅拌器中的旋转轴按安装位置可细分为传动轴和搅拌轴。变速器出口侧为传动轴，搅拌器相连的称搅拌轴，两者通过联轴器成为一个整体搅拌轴（通常情况下，选用单支点机架时，一般采用釜外带短节联轴器将搅拌轴与变速器出口侧传动轴相连；采用双支点机架时，搅拌轴常与机架中间短轴相连），习惯上则统称为搅拌轴。搅拌轴的轴径大多通过计算确定，碳钢搅拌器，其大小不仅要满足强度要求，还应满足刚度要求。

搅拌轴刚度除与轴径大小有关外，还取决于轴的支承情况，即与所采用的机架型式、联轴器型式、变速器结构，以及是否采用底轴承或中间轴承等密切相关。

按支承情况，搅拌轴可分为悬臂式和单跨式。悬臂式搅拌轴在搅拌器内部不设置中间轴承或底轴承，因而维护检修方便，特别对洁净度要求较高的生物、食品或药品搅拌器，减少了器内的构件，故应优先选用。