機械攪拌器中非依時性非牛頓流體

　　非依時性非牛頓流體是機械攪拌器中的常見流體，屬于非牛頓流體中的一種。

　　符合上面公式的流體稱之為純黏性非牛頓流體，或廣義牛頓流體，即流體在任何處的切應(yīng)變速率都是切應(yīng)力的函數(shù)。根據(jù)函數(shù)f(r)形式的不同，這種流體習(xí)慣上又可細分成三種類型：賓漢塑性流體、假塑性流體和脹塑性流體。

　　(1)賓漢塑性流體，在賓漢塑性流體的流動曲線上存在一個屈服應(yīng)力，在屈服之前，萬寧攪拌器，它呈現(xiàn)固體行為。一般認為賓漢塑的現(xiàn)象產(chǎn)生于材料的一種三維剛性，這種剛性結(jié)構(gòu)具有內(nèi)在應(yīng)力。當材料承受的應(yīng)力小于屈服應(yīng)力時，這種三維結(jié)構(gòu)不足以被破壞，故不產(chǎn)生流動。但是當外部施加的應(yīng)力大于屈服應(yīng)力時，這種三維剛性就被破壞，呈現(xiàn)牛頓流動行為。

　　機械攪拌器中呈現(xiàn)賓漢塑的常見流體有污水泥漿、油脂、油漆、牙膏、淤泥、蛋黃醬、含有固體顆粒的白堊等；許多濃懸浮液也有屈服值，如將大量二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鐵等微粉混合入水中也可得賓漢塑性流體。

　　(2)假塑性流體，絮凝池攪拌器，假塑性流體沒有屈服應(yīng)力，其流變行為的主要特征是黏度隨切應(yīng)力的增加而下降。這類流體通?？梢杂妹苈煞匠堂枋觯ù藭r，又可稱為密律流體）。

　　在攪拌與混合技術(shù)中，研究得多的非牛頓流體是假塑性流體，具有這種流變行為的流體廣泛存在于機械攪拌器中，有聚合物、聚合物溶液、懸浮液、高分子溶液以及羧纖維素的水溶液等。

　　(3)脹塑性流體，脹塑性流體的行為類似于假塑性流體，也沒有屈服應(yīng)力。但是脹塑性流體的黏度隨切應(yīng)變速率的增加而增加。許多高濃度的固體懸浮液具有這種流動行為。當這種懸浮液處于靜止時，固體間的孔隙，液體的量由這些小孔隙的空間決定；在低切應(yīng)變速率下，這些液體起著潤滑劑的作用，因此呈現(xiàn)的應(yīng)力也小；隨著切應(yīng)變速率的增加，液體不足以潤滑結(jié)構(gòu)之間的相互作用，應(yīng)力急劇增加，所以呈現(xiàn)的黏度隨切應(yīng)變速率的增加而增加。

推進式攪拌器性能參數(shù)

　　常用尺寸：d/D=0.2至0.5（以0.33居多），s/d=1、2。

　　葉片數(shù)目：2、3、4（以三葉式居多）。

　　轉(zhuǎn)速：常用運轉(zhuǎn)速度n=10至500r/min，葉端線速度v＝3至15m/s，高轉(zhuǎn)速可達1750r/min，高葉端線速度為25m/s。

　　常用介質(zhì)粘度范圍：2000mpa.s。如轉(zhuǎn)速在500r/min以下，所能適應(yīng)的物料高黏度可達5乘10四次方mpa.s。

推進式攪拌器的優(yōu)缺點

　　典型軸流槳，適合低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、粒子懸浮、溶解等。

　　優(yōu)點：低剪切、強循環(huán)、低能耗；

　　缺點：高速運行、細長軸時需帶中間軸承或底軸承，整體澆鑄葉輪，不宜在大型裝置中獨立使用，不過在大型攪拌器中卻可以以側(cè)入式批量應(yīng)用。

三葉推進式攪拌器的優(yōu)缺點：

　　典型軸流槳，適合低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、粒子懸浮、溶解等

　　優(yōu)點：低剪切、強循環(huán)、低能耗

　　缺點：高速運行、細長軸時需帶中間軸承或底軸承，反應(yīng)釜攪拌器，整體澆鑄葉輪，不宜在大型裝置中使用

　　應(yīng)用實例：一個直徑為2900mm，容積為33平方米的氫化液貯槽，內(nèi)含1%雷尼鎳催化劑，攪拌的目的是防止催化劑沉淀以便氫化液的輸送。實踐證明，一個直徑為600mm的三葉推進式攪拌器在250r/min下運轉(zhuǎn)，在全擋板條件下完全可以滿足工藝要求，而所需的電動機功率僅為3kW，但攪拌軸需要中間軸承，易磨損。

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