- 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
§4.5.2 均相液体的搅拌功率
用因次分析法推导出上述搅拌功率关联式以后,可对一定形状的搅拌器进行实验,测定不同操作条件下的搅拌功率,以Ф或NP之值对Res之值在双对数坐标纸上标绘,得到一条曲线,该曲线叫功率曲线。对于几何相似的一系列搅拌装置来说,具有相同的功率曲线。因此,在实际应用时,可利用功率曲线来计算几何相似搅拌装置的搅拌功率。
许多学者对均相液体的搅拌功率进行了深入的研究,发表了许多不同几何构型搅拌器的功率曲线。图4—13给出了“标准尺寸涡轮搅拌器”的功率曲线(曲线1),同时还给出了同一搅拌器无挡板时的功率曲线(曲线 2 )。
所谓“标准尺寸涡轮搅拌器”的几何构型为图 4 一 14 。
(1)当Res10时
由图4-13可见,该层流区域内的功率曲线是一段直线,液体的粘性力控制着系统内的流动力影响可以忽略,因而可以不考虑佛鲁德准数,可使用公式:
写成对数形式得:
实验表明,该区域内直线的斜率x=1.0,则
所以,
上式表明,层流区域内的搅拌功率与液体的粘度、搅拌器转速的二次方、搅拌器直径的三次方成正比。式中总形状系数K,可以从表4—5中查到。
(2)Res=10~10000,有挡板
搅拌雷诺数渐增大时,流动进入过渡流。当Res达到300以后,有足够的能量传给液体并引起打漩,但对于装有挡板的系统,挡板能有效地抑制打漩,因此可以忽略佛鲁德准数,功率准数仅随Res变化。对于过渡流有挡板的情况,仍应用上式公式即
由图4-14可见,该区域内有挡板时的功率曲线(曲线1)呈曲线状,表明x值不再是常数,而是随Res变化。
表4-5 一些搅拌器的K1和K2值
搅拌器类型
K1
K2
推进式,三叶式,螺距=d
41.0
0.32
推进式,三叶式,螺距=2d
43.5
1.00
涡轮式,四个平片
70.0
4.50
涡轮式,六个平片
71.0
6.10
涡轮式,六个弯片
70.0
4.80
六叶45°折叶涡轮
70.0
1.65
双叶单平桨式,d/B=4
43.0
2.25
双叶单平桨式,d/B=6
36.5
1.60
双叶单平桨式,d/B=8
33.0
1.15
四叶单平桨式,d/B=6
49.0
2.75
六叶单平桨式,d/B=6
71.0
3.82
Res10000 ,有挡板
当Res104以后,流动变为充分湍流,有挡板时的功率曲线(曲线1)变成水平线,Ф或NP为定值,此时,流动与雷诺数和佛鲁德准数都无关。对于充分湍流的液体,由于惯性力很大,粘性力的影响可以忽略。
由于
式中 K2可以从表 4 一 5中查得。
上式表明湍流区有挡板时的搅拌功率与液体密度、搅拌器转速的三次方、搅拌器直径的五次方成正比。
(4)Res=10~300,无挡板
由图4-14 可见,直到Res=300,无挡板时的功率曲线(曲线2)才与有挡板时的功率曲线(曲线1)分开,表明当Res300时,无挡板系统与有挡板系统完全一致,即Ф=NP,所以
(5)Res300,无挡板
当Res300时,液体打漩现象加剧,佛鲁德准数的影响增大,功率准数Np。同时受到Res和Fr的作用。如图4-14所示,功率曲线(曲线2)开始陡然下降,曲线有一个变化的负斜率,当Res105后,曲线沿着负的斜率逐渐趋于水平。
对于无挡板且Res300时的情况,佛鲁德准数的指数y可用下式表示:
式中ξ、η― 由实验确定的无因次常数。
表4-14列出了一些搅拌器在无挡板,且 Res 300 时的ξ、η值
所以,无挡板且 Res 300 时的搅拌功率由下式确定:
表4-6 一些搅拌器的和值
搅拌器类型
推进式 d/D=0.48
2.6
18.0
d/D=0.37
2.3
18.0
d/D=0.33
2.1
18.0
d/D=0.30
1.7
18.0
d/D=0.22
0
18.0
六叶涡轮式:d/D=0.30
1.0
40.0
d/D=0.33
1.0
40.0
图 4一15 、图 4一16 、图 4一17 是几种常用搅拌器的功率曲线。利用这些功率曲线可计算几何相似搅拌器的搅拌功率,步骤如下:
(1)根据搅拌器的操作条件计算雷诺数Res
(2)根据搅拌器的型式、几何相似条件、Res在相应的功率曲线上求取功率函数Ф值;
(3)根据流动状态(层流、湍流)、挡板情况(有、无挡板)和必求取功率准数Np;
由前面的介绍已知,对于任何搅拌器来说,只有在无挡板且Res300的情况下,重力影响不能忽略,此时:
其他 :
(4)计算搅拌功率Ps
另外,当Res10时,Ps也可通过式求取。
当Res10000且有挡板时,PS也可由式求取。
除了功率曲线以外,有些学者还用经验公式来表示Ф或N
您可能关注的文档
- 电子设计仿真与EDA技术 11.1 Multisim 11在电路分析中的应用 实验任务-电路基础仿真实验08.docx
- 电子设计仿真与EDA技术 11.1 Multisim 11在电路分析中的应用 实验任务-电路基础仿真实验09.docx
- 电子设计仿真与EDA技术 11.1 Multisim 11在电路分析中的应用 实验任务-电路基础仿真实验11.docx
- 电子设计仿真与EDA技术 11.2 Multisim 11在模拟电子技术中的应用 实验任务-模拟器件和电路仿真实验03.docx
- 电子设计仿真与EDA技术 11.2 Multisim 11在模拟电子技术中的应用 实验任务-模拟器件和电路仿真实验05.docx
- 电子设计仿真与EDA技术 11.2 Multisim 11在模拟电子技术中的应用 实验任务-模拟器件和电路仿真实验06.docx
- 电子设计仿真与EDA技术 11.2 Multisim 11在模拟电子技术中的应用 实验任务-模拟器件和电路仿真实验09.docx
- 电子设计仿真与EDA技术 11.2 Multisim 11在模拟电子技术中的应用 实验任务-模拟器件和电路仿真实验11.docx
- 电子设计仿真与EDA技术 11.2 Multisim 11在模拟电子技术中的应用 实验任务-模拟器件和电路仿真实验13.docx
- 电子设计仿真与EDA技术 11.2 Multisim 11在模拟电子技术中的应用 实验任务-模拟器件和电路仿真实验14.docx
文档评论(0)