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与牛顿流体不同,牡丹江搅拌器,黏弹性流体在描述剪切流动行为时,需要三个物质函数才能描述,即黏度物质函数、法向应力系数、第二法向应力系数。
目前描述黏弹性流变行为的力学模型主要有三种:经验模型、线性黏弹性模型和分子模型。
(1)经验模型,主要来自对流变实验结果的直接关联。常用的方法是通过搅拌器运行实验测量得到:1.切应力和切应变速率的对应数据,2.法向应力差和切应变速率的对应数据确定物质函数。剪切黏度模型仍然可以出现纯黏性流体模型中述及的各种形式;法向应力系数则通常表示成各种形式的y2函数或与Weissenberg数进行关联。
(2)线性黏弹性模型,假设流体的黏弹性可以通过理想的黏性和弹性“元件”各种线性叠加进行描述。
(3)分子模型,这种方法主要出现在对聚合物溶液体系流变行为的描述,如珠簧链模型和哑铃模型。
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,将产生三种基本流型:1 切向流2 轴向流(图中b, c)3 径向流(图中a, d, e, f)。上述三种基本流型,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。不同的桨型和桨径对流型有重要的影响,如下图所示。图中b,c为轴向流,泥浆搅拌器,但是采用大直径的PBT桨叶或者流体粘度增大会使流型转变成径向流。另外,采用多层PBT桨也会使各桨叶产生单独的径向流。
具体到搅拌器型号上,推进式搅拌器是轴流型的代表,平直叶圆盘涡轮搅拌器是径流型的代表,而斜叶涡轮搅拌器是混合流型的代表,
以上都是搅拌器在中心线安装的流型,可是当物料粘度不大,搅拌器在中心线安装有时会造成打旋现象,形成漩涡后会大大降低混合效果。解决方法有很多:可以改变搅拌器直径,也可考虑安装挡板,在无挡板的搅拌容器中,搅拌器偏心安装也可以获得较好的搅拌效果,另外导流筒、内盘管等附件也可以起到挡板的效果。而在大型油釜中,一般采用侧面插入安装方式,通常也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,也可得到相似的混合效果,安装方式方面还有倾斜安装方式。
通过流型对搅拌器进行分类
搅拌器的分类比较复杂,我们可以根据流型来给搅拌器进行分类。
流型就是用来形容搅拌器容器内部的混合体根据一定的规律,循环流动的一种形式,搅拌器的流型大致分为三种:轴向流型,径向流型和混合流型。 轴向流型中的轴,指的就是搅拌轴,轴向流型的混合流体的运动方向是和搅拌轴平行的,流体是从轴向进入搅拌器的叶片,而后又从轴向流出的一种液流方式,轴流式搅拌器多采用螺旋桨作为搅拌叶轮,所以轴流式搅拌器又成为旋桨式搅拌器,旋桨式搅拌器的生产维护费用较低。
在同样转速和同样直径的前提下,轴流式搅拌器的功率更高,脱硫搅拌器,其特点还有,结构简单,便于维护,生产能力高,适用于中低粘度的液体搅拌。 和轴向流型相对的,径向流型的流体是沿着叶轮的半径方向排出的,结构也不复杂,适用范围相当广泛,径流式搅拌器多有一个开式的叶轮,水处理搅拌器,开式叶轮可以更好的实现流体的径向排放,除了开式叶轮,还有很多径流式搅拌器采用盘式叶轮,盘式叶轮多用来实现气液混合,功率略低于开式叶轮。
叶轮上的桨叶多采用不锈钢材质,其形状根据搅拌流体性质的不同而不同,平直型桨叶多用于低粘度的液体的搅拌,而锚型桨叶可用于高粘度的液体搅拌,也可根据具体需要增加一排桨叶。
混合流型是在轴向流型和径向流型基础之上加装挡板,一般挡板不会大于容器直径的十分之一,高度也不应超过直径的两倍,加装挡板后流体会不规则的运动,当然,通过改变叶轮的安装角度,使其按照需要稍微倾斜,可以通过更少的挡板实现我们所需要的混合流型,这一点要注意。
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