黏弹性流体对搅拌器的影响

　　黏弹性流体行为可以对搅拌器的混合作用产生巨大的负效应。黏弹性流体的典型特征是具有法向应力差、弹性回缩、应力突增(Overshoot)现象。这些特征可以显著地影响混合行为。黏弹性流体流场中力学特征明显地不同于其他流体。

　　对于牛顿流体，由于搅拌的离心作用，流体在搅拌器内呈漩涡状；与此相反，黏弹性流体在搅拌过程中明显的特性是具有弹性。

　　弹性是材料在受力形变时试图维持原来的形状或形变试图恢复原来的形状的一个特性。因此在搅拌操作中，弹性使材料试图维持原来的形状而不产生混合。黏弹性流体在运动时，絮凝池搅拌器，总是产生垂直于剪切面的法向应力差，该法向应力差会引发二次流，促使搅拌器中的流体产生爬杆现象——Weissenberg效应，即由搅拌器叶片端部吸入流体，沿搅拌轴方向排出。

　　1974年，Ulblecht曾对有关圆球、圆盘和搅拌器在黏弹性流体中旋转时产生的二次流流型进行了实验研究，实验表明：球在无弹性流体中旋转时，由于惯性力使流体沿搅拌轴吸入，再在球表面由惯性抛出，阳泉搅拌器，形成轴向循环，然而在弹性强的黏弹性流体中，由于法向应力的存在会产生相反方向的流动，当两种力刚好平衡时，沥青搅拌器，会在球表面形成一个孤立的漩涡，在此漩涡内的流体与釜内其余流体不混合。 在黏弹性流体的搅拌中，使用螺杆-导流筒、锚式、框式搅拌器，是比较合适的。

影响搅拌器输入能量和流动场的主要因素

　　搅拌的过程其实就是通过搅拌器叶片的旋转向内容器内的流体输入机械能，使流体获得合适的流动场，在流动场内进行动量、热量、质量的传递或者同时进行化学反应的过程。因此，流动场和输入能量总是设计与选用搅拌器时关心的问题，具体表现为：不同操作目的的搅拌过程就需要不同的流动场，在搅拌过程中需要提供给流体以多大的能量；而各种搅拌器在不同的操作条件下能产生什么样的流动场，供给多大的能量等一系列问题。搅拌器的选型和设计其实就是针对这种需要和可能的匹配。

　　下面我们来看看影响流动场和输入能量的主要因素.

　　影响流动场和输入能量的主要因素有以下三种。

　　1.搅拌器的结构型式，主要与釜型、搅拌器和内构件的形状及数量等有关。其中搅拌器和内构件的搭配方式产生的影响非常大。例如，对于低黏度流体，用一个八平叶桨式搅拌器进行搅拌。在相同转速下，有挡板时的输入功率和排量分别是无挡板时的10倍和4倍。

　　此外，无档板时流体的流动以水平环向流为主，而有挡板时则以轴向循环流为主。

　　2.搅拌器的转速搅拌器的工作原理与泵的叶轮相同，所产生的压头与转速N的平方成正比，提高搅拌器的转速．即可提供较大的压头。

　　3.被搅物料的特性，主要包括密度、流变行为、表面张力、相分率以及分散相尺寸等。搅拌过程的特性特别强烈地取决于物料的流变特性，如黏度等。

高黏度流体搅拌对机械搅拌器的要求

　　黏度是流体的一种属性。它反映了流体运动时剪切应力与剪切速度梯度的比值关系。所以黏度大小对流动状态有很大的影响，也必然对机械搅拌器的搅拌过程有很大的影响。流体在管路中流动时，有层流、过渡流、湍流三种状态，搅拌罐中也有这样三种流动状态，与管路中一样决定这些状态的是雷诺数Re，黏度是决定Re大小的主要参数之一。

　　在搅拌过程中，所谓黏度高低的说法并没有严格的界限，一般所谓高低只是一个习惯的说法。大致以2500m Pa.s或10四次方mPa.s以上为高黏度．在此以下都可称为低黏度。也有的只将100mPa.s以下称为低黏度，中间又分出一个中等黏度的范畴。因为低黏度与中等黏度的液体在搅拌时流动状态的区别不大，反应釜搅拌器，所以将其统称为低黏度，以与高黏度液体相区别。关于目前常用的液体搅拌器所适用的黏度范围，说法也不同。有的认为适用在2×10的五次方mPa.s以下，也有的认为可用到1x10的六次方mPa.s。这些说法都未提及其他指标，所以也只能理解为一个大致的范围。

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