常州源奧流體科技有限公司2025-06-10
槳葉傾斜角度對(duì)攪拌效果有諸多影響,,具體如下:
影響流體流動(dòng)模式:
傾斜角度較?。毫黧w主要沿軸向流動(dòng),,類似于推進(jìn)式槳葉的效果,,能推動(dòng)大量流體整體流動(dòng),,形成較大的循環(huán)量,,但徑向混合較弱,,流體在容器內(nèi)的橫向擴(kuò)散不明顯,容器邊緣區(qū)域的流體可能得不到充分?jǐn)嚢琛?傾斜角度較大:流體的徑向流動(dòng)增強(qiáng),,更多流體被從攪拌軸附近向周圍推送,,使流體在容器內(nèi)的流動(dòng)更加復(fù)雜,形成更強(qiáng)烈的湍動(dòng),,有利于提高混合效果,,但軸向推動(dòng)能力相對(duì)減弱,可能導(dǎo)致整體循環(huán)量減小,。當(dāng)傾斜角度過(guò)大時(shí),,流體可能會(huì)在容器壁附近形成較強(qiáng)的渦流,而中心區(qū)域的攪拌強(qiáng)度相對(duì)不足,。
影響混合均勻性:
適當(dāng)傾斜角度:有助于提高混合均勻性,。例如,在立式循環(huán)撞擊流反應(yīng)器中,,當(dāng)槳葉傾斜角為 45° 時(shí),,反應(yīng)器內(nèi)部的混合效果達(dá)到**優(yōu),,工質(zhì)的循環(huán)能力**強(qiáng),能使不同位置,、不同性質(zhì)的物料充分接觸和混合,,減少濃度梯度和溫度梯度。
傾斜角度不合理:若角度過(guò)小,,物料在徑向方向上的混合不充分,,容易出現(xiàn)分層或局部濃度不均勻的現(xiàn)象;若角度過(guò)大,,雖然徑向混合增強(qiáng),,但可能會(huì)使物料在容器內(nèi)的流動(dòng)過(guò)于紊亂,部分區(qū)域的物料停留時(shí)間過(guò)短,,也不利于達(dá)到良好的混合均勻性,。
影響剪切力和湍動(dòng)程度:
角度增大:槳葉對(duì)流體的剪切作用增強(qiáng),能夠更有效地打破流體中的團(tuán)塊,、液滴或顆粒聚集體,,使物料分散得更細(xì)小、均勻,,對(duì)于需要進(jìn)行乳化,、分散、溶解等操作的過(guò)程有利,。同時(shí),,湍動(dòng)程度也會(huì)隨著角度的增大而增加,提高了流體分子的擴(kuò)散速率,,進(jìn)一步促進(jìn)了質(zhì)量傳遞和熱量傳遞過(guò)程,。
角度減小:剪切力和湍動(dòng)程度相對(duì)減弱,,對(duì)于一些需要溫和攪拌,、避免過(guò)度剪切的物料或過(guò)程較為適用,如在生物發(fā)酵過(guò)程中,,若攪拌剪切力過(guò)大可能會(huì)損傷微生物細(xì)胞,,此時(shí)較小的槳葉傾斜角度可以提供相對(duì)柔和的攪拌環(huán)境。
影響槳葉受力和功耗:
傾斜角度改變:槳葉所受的合力以及繞軸旋轉(zhuǎn)的合力矩會(huì)發(fā)生變化,。例如,,在特定的立式撞擊流反應(yīng)器研究中發(fā)現(xiàn),槳葉傾斜角為 45° 時(shí),,上下槳葉受到的合力**小,,且槳葉繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)的合力矩也**小,這樣可以降低槳葉的受力負(fù)荷,,延長(zhǎng)設(shè)備壽命,,同時(shí)也有助于減少功耗,,提高反應(yīng)器的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性,。
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