攪拌器附件——擋板

擋板是一種重要的攪拌器附件，擋板一般是指長(zhǎng)條形的豎向固定在罐壁上的板，主要是在湍流狀態(tài)時(shí)為了消除罐中央的“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”（也稱打漩區(qū)，漩渦）而增設(shè)的，“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”混合效果很差，混合時(shí)間較長(zhǎng)，不利于攪拌過程，所以一般情況下都要設(shè)法縮小這個(gè)區(qū)域。顯然擋板的安裝目的就是為了消除“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”，將切向流轉(zhuǎn)變?yōu)閺较蚧蜉S向流，同時(shí)還可以增大湍動(dòng)程度，改善攪拌效果，降低攪拌載荷的波動(dòng)，使功率保持穩(wěn)定，提高葉輪的剪切性能，如有的懸浮聚合的攪拌器，在設(shè)有擋板時(shí)可使顆粒細(xì)而均勻。

攪拌器中的依時(shí)性非牛頓流體介紹

攪拌器中許多實(shí)際流體不能簡(jiǎn)單地用公式或方程式來描述。這是因?yàn)檫@些復(fù)雜流體的黏度不僅與切應(yīng)變速率有關(guān)，還與剪切施加的時(shí)間有關(guān)。這就是依時(shí)性非牛頓流體，這種流體可以分成兩類：觸變性流體和震凝性流體。

(1)觸變性流體，觸變是指在恒定的切應(yīng)變速率下切應(yīng)力隨時(shí)間下降的流體行為，如攪拌器的攪動(dòng)變稀，靜止變稠等行為。通常認(rèn)為這種現(xiàn)象產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)或節(jié)點(diǎn)隨時(shí)間的破壞或解節(jié)。這種結(jié)構(gòu)破壞的速率與可破壞的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量有關(guān)，隨著節(jié)點(diǎn)的破壞，節(jié)點(diǎn)重構(gòu)的速率開始增加，廣安攪拌器，后會(huì)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。達(dá)到平衡后流體可能呈現(xiàn)純黏或黏彈。有時(shí)，也可能不存在平衡點(diǎn)，或結(jié)構(gòu)重構(gòu)需要很長(zhǎng)時(shí)間。此時(shí)，如果先以恒定的速度增加切應(yīng)變速率，然后再以恒定的速度降低切應(yīng)變速率，其切應(yīng)力和切應(yīng)變速率之間的關(guān)系會(huì)出現(xiàn)一個(gè)滯后環(huán)，環(huán)面積越大，其依時(shí)性越強(qiáng)。

非自流性涂料、印刷油墨、番茄醬、奶油色拉、酸乳酪和石油鉆探泥漿等流體都顯示觸變性。

(2)震凝性流體 震凝是指在恒定的切應(yīng)變速率下切應(yīng)力隨時(shí)間增加的流體行為，不銹鋼攪拌器，如攪拌器猛烈攪拌即行凝結(jié)就屬于震凝。通常認(rèn)為這種現(xiàn)象產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)或節(jié)點(diǎn)隨時(shí)間的形成。而且當(dāng)切應(yīng)變速率達(dá)到一定程度時(shí)，這種結(jié)構(gòu)的形成不再繼續(xù)進(jìn)行，而結(jié)構(gòu)的解節(jié)將發(fā)生。但是有時(shí)人們也發(fā)現(xiàn)，攪拌器價(jià)格，有些流體受剪切時(shí)只發(fā)生結(jié)構(gòu)形成，而停止剪切時(shí)結(jié)構(gòu)開始緩慢瓦解。震凝通常只發(fā)生在中等切應(yīng)變速率下；在攪拌器高切應(yīng)變速率下，結(jié)構(gòu)通常不會(huì)形成。

膨潤(rùn)黏土液是具有震凝的流體。

攪拌器中的流型流場(chǎng)介紹

攪拌器內(nèi)的流型取決于攪拌方式，攪拌器、釜、擋板等的幾何特征，流體性質(zhì)以及轉(zhuǎn)速等因素。在一般情況下，攪拌軸安裝在釜中心時(shí)，攪拌將產(chǎn)生三種基本流型：1.切向流；2.軸向流；3.徑向流。上述三種基本流型，通?？赡芡瑫r(shí)存在。其中，軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用，而切向流應(yīng)加以抑制，可通過加入擋板削弱切向流，以增強(qiáng)軸向流與徑向流。

在無擋板的攪拌容器中，攪拌器偏心安裝可以獲得較好的攪拌效果。而在大型油釜中，若采用攪拌器側(cè)面插入安裝方式，通?？色@得較好的釜內(nèi)整體循環(huán)。該場(chǎng)合若采用側(cè)面射流混合方式，也可得到相似的混合效果。

攪拌器內(nèi)進(jìn)行的是三維流動(dòng)，且流動(dòng)具有隨機(jī)性，因而其流動(dòng)狀況非常復(fù)雜：對(duì)這種流動(dòng)的研究方法有兩種，即試驗(yàn)測(cè)量方法與數(shù)值模擬法。

流場(chǎng)的測(cè)量通常采用畢托管法、熱線流速計(jì)法、照相法、激光多普測(cè)速儀法和圖像分析法等測(cè)速技術(shù)，可測(cè)出攪拌器內(nèi)任意點(diǎn)的時(shí)均速度與脈動(dòng)速度。然后以描述湍 流的雷諾方程為基礎(chǔ)，防腐攪拌器，加上不同的方程封閉假定與過程的簡(jiǎn)化假定，求解雷諾方程?？蓮睦碚撋嫌?jì)算攪拌釜內(nèi)各點(diǎn)的速度：對(duì)釜內(nèi)各點(diǎn)的時(shí)均速度與脈動(dòng)速度數(shù)據(jù)加以處理，可獲得攪拌釜內(nèi)的流型、速度分布、剪切速率分布、能耗速率分布等重要的流體力學(xué)特征量：

流場(chǎng)數(shù)值模擬測(cè)量攪拌器內(nèi)的流場(chǎng)的試驗(yàn)裝置一般都很昂貴，且流場(chǎng)的測(cè)量是相當(dāng)費(fèi)時(shí)的，故對(duì)于攪拌器往往只能實(shí)驗(yàn)地獲得局部流場(chǎng)信息。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 的進(jìn)步，用計(jì)算流體力學(xué)的方法對(duì)攪拌器內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬的研究越來越多，從高黏層藏到低黏湍流，從兩維流場(chǎng)到三維流場(chǎng)都開展了大量研究計(jì)算。目前，已能對(duì)簡(jiǎn)單的攪拌器和流變行為簡(jiǎn)單的液體所形成的流動(dòng)場(chǎng)，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬。