搅拌器附件——挡板

挡板是一种重要的搅拌器附件，挡板一般是指长条形的竖向固定在罐壁上的板，主要是在湍流状态时为了消除罐中央的“圆柱状回转区”（也称打漩区，水处理搅拌器，漩涡）而增设的，“圆柱状回转区”混合效果很差，混合时间较长，调节池搅拌器，不利于搅拌过程，所以一般情况下都要设法缩小这个区域。显然挡板的安装目的就是为了消除“圆柱状回转区”，不锈钢搅拌器，将切向流转变为径向或轴向流，同时还可以增大湍动程度，改善搅拌效果，降低搅拌载荷的波动，使功率保持稳定，提高叶轮的剪切性能，如有的悬浮聚合的搅拌器，在设有挡板时可使颗粒细而均匀。

　　与牛顿流体不同，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。

为区分叶轮排演的流向特点，根据主要排液方向将典型叶轮分成径流型和轴流型两种。平叶的桨式、涡轮式是径流型，螺旋面叶片的螺杆式、推进式是轴流型。折叶桨则居于两者之间，一般认为它更接近于轴流型。不过这种分法是近似的，是以主要流向来分的。

　　搅拌雷诺数是搅拌罐内液体流动状态的一种量度。图2—2形象地表示了八平直叶涡轮和螺带式叶轮在不同雷诺数下，搅拌罐内的液体的流动状态。

　　对于涡轮式叶轮，若叶轮转速很低，在Re不大于10的区域，仅叶轮周围韵液体随叶轮旋转，而远离叶轮的液体是停滞的，如图中-A1所示，因而混合效果很差，混合时间也非常长，见虚线(1)。在此区内，液体的流动是层流，叶轮旋转的阻力主要是黏滞阻力。因而N与Re成反比，如曲线(2)。叶轮旋转引起的离心效应可忽略不计，排出流量，见曲线(3)。

　　当Re增加到大于10，涡轮式叶轮旋转所产生的离心力就不可忽视。此离心力产生了排出流量，使角动量传递到远处的液体。这样远离叶轮的液体开始流动，而使Nv- Re曲线偏离曲线(2)的延伸线。在此区内，如曲线(3)所示，五家渠搅拌器，曲线上升的坡度很陡，混合大为改善，但在靠近叶轮上下部分仍然出现环形的停滞流区。

　　当Re数增加到数百，涡轮式叶轮周围的液流变成湍流。在区域c，排出流量显著增加，曲线(3)达到了大值。在区域A和B中观察副的停滞区已消失。Re进一步增加，湍流域逐渐扩大，直至终湍流域占完全优势。因此区域c是一个层流和湍流共存的过渡区。

　　在无挡板时，在Re约为90的过渡流域，涡轮式叶轮的排出流达到大值；而在有挡板时，排出流量在湍流域达到大。

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