化工原理自测题：第三章.ppt

*第三章：液体的搅拌3.1概述3.1.1搅拌的目的（动画）1．互溶液体的均匀混合2．多相物体的分散和接触气泡分散于液体中液滴分散于不互溶液体中固体颗粒悬浮于液体中3．强化传热工业上最常用的方法是机械搅拌3.1.2搅拌器的类型按工作原理可分为两大类：旋浆式和涡轮式旋浆式动画：流量大，压头低涡轮式动画：流量小，压头高锚式和框式动画动画：旋转半径大，转速低，压头小，搅拌范围广螺带式动画：选装半径大，转速慢，搅动范围广，压头低3.1.3混合效果的度量一、调匀度：，，平均调匀度二、分割尺寸调匀度与取样尺寸有关系对多相分散物系，分割尺度是搅拌操作的重要指标三、宏观混合和微观混合设备尺度混合——总体流动旋涡尺度混合——剪切力场分子尺度混合——分子扩散3.2混合机理3.2.1搅拌器的两个功能（动画）（动画）一、总体流动：将流体输送到搅拌釜内各处，大尺度宏观混合二、剪切或高度湍流：产生旋涡，有利于小尺度宏观混合，促进微观混合注意：液体不是靠叶轮的浆叶直接打碎的，而是由浆叶附近的高剪切场撕碎的。3.2.2均相液体的混合原理一、低粘度液体的混合总体流动+高度湍流最小液团尺寸约为几十微米二、高粘度液体及非牛顿流体的混合多处于层流状态主要依赖于充分的总体流动，同时希望在桨叶端部造成高剪切区3.2.3非均相物系的混合机理一、液滴或气泡的分散界面张力是抗力，界面张力大不易分散稳定时液滴破碎与合并达到动态平衡液滴大小分布不均的原因：叶片附近：剪切强度大，液滴小边角处：剪切强度小，液滴大措施：1）尽量使釜内湍流程度均匀2）加保护胶或表面活性剂使液滴难以合并二、固体颗粒的分散细颗粒：打散颗粒团聚体粗颗粒：全部颗粒离底悬浮；操作转速应大于悬浮临界转速3.3搅拌器的特性3.3.1几种常用搅拌器的特性一、旋浆式搅拌器（动画）二、涡轮式搅拌器（动画）三、大叶片低转速搅拌器（动画）四、搅拌器的选用动画3.3.2强化湍流的措施一、提高转速（）二、阻止容器内液体的圆周运动（1）在搅拌釜内装挡板（动画）（2）破坏循环回流的对称性（动画）三、导流筒（避免短路及死区）3.4搅拌功率3.4.1混合效果及功率消耗功率消耗：增加功率：改善混合效果能量合理有效利用：与浆形、尺寸选择有关3.4.2功率曲线一、影响因素无量纲化：几何相似条件下：均为常数***