29 ноября, 2012 
admin Такие мешалки состоят из двух или большего числа лопаток (лопастей), прикрепленных непосредственно к валу или втулке вала. Лопасти чаще всего плоские. Из-за простоты конструкции этот тип мешалок использовался ранее других. Здесь следует назвать работы Уайта с сотрудниками [119—122], Хирсекорна и Миллера [40], Раштона, Костиха и Эверетта [93], О’Коннелла и Мака [82], Ухла [110], Гзовского [36, 37] и новые работы Нагаты с сотрудниками [75—78].
Несмотря на множество исследований, выполненных для этих мешалок, простых и надежных формул для расчета их мощности предложено не было. Последние исследования Нагаты с сотрудниками несколько восполняют этот пробел.
Для расчета мощности мешалки с двумя лопастями, работающей в сосуде без отражательных перегородок, Уайт с сотрудниками [122] предложил формулу, действительную для диапазона турбулентного течения жидкости Re = 60-J-5-106:
N Л „„ ( Nd*y o, i / B ,3 / Н o, e / D 1,2
По результатам исследований различных авторов для аналогичной мешалки и ламинарного течения жидкости (Re <; 10) используется формула:
N _ / Nd2V -1 / B
Ы <iy-51>
О’Коннелл и Мак [82] нашли следующие значения К и т: К = = 113, т = 0,52. Хирсекорн и Миллер [40] предлагают т = 0,5 и К = 95 для области Re = 0,004 +- 0,2. В случае более высоких значений критерия Рейнольдса постоянная К возрастает, достигая значения К = ИЗ для Re = 1.
Гзовский [36, 37 ] вывел для расчета мощности лопастных мешалок формулу, в которой фигурирует переменная — радиус центрального вихря Rw.
Нагата, Иокояма и Маеда [75] предложили для аппарата без отражательных перегородок и мешалки с двумя лопастями уравнения для всех трех областей течения жидкости с учетом влияния ширины лопатки Ъ и диаметра сосуда D. Эти уравнения имеют следующий вид:
Для области турбулентного течения
,,0 («2LV-»’ (————- BJD_ / В у…
V Ч ‘ 0,05 + 1,05+ * ‘
Для области ламинарного течения
N N3Db Y
Для переходной области
|
■■АВ |
N
(IV-54)
ПЫЬу
Где
Lg Л =——— B/D (IV-55)
0,03 + 0,42
IgЈ=JBm. (iv-56)
|
(IV-57) |
0,01 + 0,73 —
Ъ/D
0,17+(l,8+l,374)-^
Приведенные выше уравнения используются в диапазоне D/D = 0,3 — 0,9; Ъ/D = 0,1 +-0,9; H/D = 1,0; H/D = 0,5.
13* 195
В последующей работе [77] авторы разбирают влияние высоты жидкости в сосуде (параметр H/D) и высоты расположения мешалки от дна сосуда (параметр hjU). Они отметили, что параметр hjD не
|
Рис. IV-12. Характеристики мощности лопастных мешалок по данным Нагаты Ионагимото и Иокоямы [74]. |
|
В зоне A: D/D = 0,8; в зоне В: D/D = 0,5.
|
Влияет на мощность, а влияние параметра H/D предложили выразить поправкой:
*я=(4-Г (Iv-58)
Здесь
Re
(IV-59)
(,55_4-Н„е + 2,35(-£-Г
Для типового аппарата с мешалкой параметр H/D = 1. Авторы определили также граничные значения критерия Рейнольдса Rex и Re2, отделяющие переходную область от области
|
Рис. IV-13. Характеристики мощности лопастных мешалок по данным Нагаты С сотрудниками [74, 75]. В зоне A: W/D = 0,2; в зоне В: W/D = 0,05. |
|
Кривая |
D/D J |
Кривая |
D/D j |
Кривая |
D/D |
|
L |
0,3 |
2′ |
0,5 |
4 |
0,8 |
|
L> |
0,3 |
3 |
0,7 |
6 |
0,9 |
|
2 |
0,5 |
|
Примечание. Кривые 1—5 — для сосудов без отражательных перегородок; кривые 1′ и 2′— для сосудов с четырьмя отражательными перегородками шириной В= 0,15D. |
Ламинарного течения (Re <; Rex) и от области турбулентного течения (Re > Re2):
|
(IV-61) (IV-62) 187 |
|
Где |
(IV-60)
Rej = Ю2’176-"1 Re2= 10^3,3+14,1-^-)
M =—————-
0,02+0,58 (-^-J
Характеристики мощности лопастных мешалок по данным исследований Нагаты с сотрудниками [74, 75 ] представлены на рис. IV-12 и IV-13.
Опубликовано в рубрике 