攪拌器的對(duì)流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散
2019-12-20 14:44:56
admin
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攪拌操作是工業(yè)反應(yīng)過程的重要環(huán)節(jié),涉及化工、冶金、食品、醫(yī)藥、發(fā)酵等領(lǐng)域,因它的原理要包括傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)等多種過程所以存在復(fù)雜性。攪拌的過程就是在流動(dòng)場(chǎng)中進(jìn)行動(dòng)能傳遞或是包括動(dòng)能、熱量、質(zhì)量傳遞及化學(xué)反應(yīng)的過程,而攪拌器是通過輸入機(jī)械能量獲得適應(yīng)的流動(dòng)場(chǎng)的裝置,攪拌器的性能對(duì)相關(guān)行業(yè)影響非常大。
攪拌是為了混合,混合過程是在強(qiáng)制對(duì)流下的強(qiáng)制擴(kuò)散過程,強(qiáng)制擴(kuò)散有兩種方式,即主體對(duì)流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散。葉輪把動(dòng)量傳給其周圍的液體,產(chǎn)生一股高速液流,這段液流再推動(dòng)周圍的液體,使全部液體在槽內(nèi)流動(dòng)起來,產(chǎn)生的全槽范圍內(nèi)的擴(kuò)散叫做主體對(duì)流擴(kuò)散;當(dāng)葉輪產(chǎn)生的高速液流在流動(dòng)時(shí),與周圍靜止或運(yùn)動(dòng)速度較低的液體的界面存在較大的速度梯度,液體受到強(qiáng)烈的剪切,形成大量漩渦,這些漩渦迅速向周圍擴(kuò)散,一方面把更多的液體夾帶到這股液流中,同時(shí)形成局部范圍內(nèi)物料快速而紊亂的對(duì)流運(yùn)動(dòng),而由漩渦運(yùn)動(dòng)造成的局部范圍內(nèi)的對(duì)流擴(kuò)散稱為渦流擴(kuò)散。
攪拌器按主要排液方向分為軸流式攪拌器和徑流式攪拌器。徑流式攪拌器可通過主體對(duì)流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)的混合,而軸流式攪拌器主要依靠主體對(duì)流動(dòng)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)較大范圍內(nèi)的混合。
因混合機(jī)理的不同,軸流式攪拌器和徑流式攪拌器在混合性能上有較大差異,與徑向流攪拌器相比,軸向流攪拌器尤其是翼型軸流槳,有大流量、低剪切、低能耗、高泵送等優(yōu)點(diǎn)。