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文本内容:
第四章液体搅拌
1.采用六片平直叶圆盘涡轮式搅拌器搅拌某种黏稠液体该液体密度〃=1060kg/m3,黏度〃=42Pa・s搅拌槽直径=
1.2m,叶轮直径仁
0.4m已测得达到预期搅拌效果要求叶端速度〃T=
2.65试求叶轮的转速及搅拌功率m/s解根据题给条件，借助图中曲线进行计算4-86叶轮转速1n==2654s=
2.11r/snd
0.4兀搅拌功率2^np_=x
2.11x1060=852层流区Re=442由从图中曲线读得，
①用式计算即R-
8.524-86=94-11P,PRp/#=9x1060x
2.113XO.45W=918W或用式计算取则4-10N,Ki=71P=Ki〃〃2d3=71X42x
2.112X
0.43W=850W用例附图中所示的搅拌槽来搅拌固体颗粒在℃水中的悬浮液固相密度
2.4-120p-1600skg/m3,体积分数羽=
0.12槽内径O=3m,叶轮转速〃=
1.5r/s试求搅拌功率P解对于悬浮液，用平均密度和黏度〃作为物料的物性参数，采用均相物系搅拌功率Pm m的方法进行计算20℃水的物性参数为片
998.21^/1113,〃=L005mPa・sm=〃sXv+l-xv p=[1600x
0.12+1-
0.12x
998.2]kg/m3=1070kg/m
30.12,----------=
0.1364I1-
0.124m=1+
2.5e〃=1+
2.5x
0.1364x
1.005mPa，s=
1.348mPa,s\Y2-x3X
1.5x1070Re=——冬=短—1_____________=
1.19xl06湍流区
41.348xW3m查图中的曲线得到，4-860=PN=
6.6贝ij P=如〃3M=
6.6X1070x
1.53Xl5W=
23.83x103W^24kW
3.在习题2的搅拌设备中搅拌密度p=880kg/m,黏度〃=
0.66Pa，s的均相混和液，要求叶轮的叶端速度不低于槽内径仍为试比较全挡板条件和不安装挡板的4T5m/s,3m搅拌功率解借助图中的曲线和进行计算4-865d--D-—x3m=lm33u s/T几二」二-—r/s=
1.59r/s7id兀
（1）全挡板条件下的搅拌功率Re=02=
1.59x880（过渡区）=2120〃
0.66由双值查图中的曲线得
⑦=产后4-86,
5.0贝U P=0p/^=
5.Ox88Ox
1.593X15=
17.7X]03W=
17.7kW
（2）无挡板条件下的搅拌功率用式计算式中昼=4-12N,=1,40则
①中P=pQdF儿2dFx=
0.2577g统y=4「IgRe=1-但212°二_4000582P=
1.9x880x
1.592X13xO.2577-°°582kW=
7.273x103kW^
7.3kW
4.在直径=L8m的“标准搅拌槽”内搅拌假塑性流体叶轮转速〃=2r/s；液体密度p=l070kg/m3,操作条件下液体的表观黏度可用下式计算，即式中K—稠度指数，Pa、01,对该流体，K=
50.6Pa・sm；攵一系数，量纲为一，本例取为13；m一流性指数，量纲为一，本例取〃2=
0.5；一叶轮转速，n r/so试求搅拌功率解4=
50.6（13x2）°5-1=
9.923PasD d2np
0.62x2x1070™Re=-----=----------------------=
77.
6449.923由值从图查得Re4-10PN=
3.5P=PNP^/5=
3.5X1070X23X
0.65W=
2.33X103W=
2.33kW拟设计一“标准”构形的搅拌设备搅拌某种均相混合液，槽内径为混合液密度
5.
2.4m,p=1260kg/m3,黏度〃=L2Pa・s为了取得最佳搅拌效果，进行三次几何相似系统中的放大试验实验数据如本例附表所示1试根据实验数据判断放大准则，并计算生产设备的叶轮转速及搅拌功率习题附表试验模型的结构参数与操作参数51转速试验编号槽径叶轮直径备注D/mm d/mmn r/min1200671360满意的搅拌2400135675效果3800270340解
（1）判断放大基准根据试验数据计算各放大基准的相对值列于本题附表2习题附表各放大基准的相对值52放大准则号槽号槽号槽123Re872d
26.105X
10612.3X
1072.48X107P/V^n^d
21.129X
10135.605X
10122.865X1012Q/H^d/n
4.93X10-
20.
20.794UT8d911209112591800n从上表看出，应以保持叶端速度不变为放大基准
（2）生产设备的搅拌器转速及搅拌功率4=
4.771m/s%]=兀〃同理=4・771m/s及〃=
4.807m/sT3=-
4.771+
4.771+
4.807m/s=
4.783m/sn--
1.903r/s=114r/minnd O.871“d2npRe=-------=------------------------=
127941.2由值查图中的曲线得到Re4-86,=PN=
4.5贝lj P=P pn3d5=4,5x1260x
1.9033x
0.85=
12.8x103W=
12.8kWN。
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