攪拌器的流體徑向力系數

   推進式和三葉后掠式等三葉片攪拌器的流體徑向力系數經驗值，如下表所示。從表中可以看出，粘度較大時，流體徑向力系數較小，其實真正有關的是雷諾數。擋板系數對流體徑向力也影響較大。

三葉后掠式和推進式攪拌器的流體徑向力系數，數據來源于HG20569

擋板及內件數	流體徑向力系數
	粘度<20cP	粘度<1000cP
無擋板	0.4	0.04
1~3個擋板或1~2個插入內件（內插管件等）	0.25	0.04
4塊擋板	0.16	0.04

葉片數量對流體徑向力系數的影響如下表所示。從表中看可以看出，4個葉片攪拌器的流體徑向力系數小于3個葉片的，6個葉片小于4個葉片的。

攪拌葉片數量對流體徑向力系數的影響，數據來源于HG20569

 

攪拌器型式	NBN/Nk
	1.2	1.5	>2.0
4直葉渦輪	0.18	0.13	0.11
6直葉渦輪	0.11	0.1	0.09
4斜葉渦輪	0.2	0.15	0.12
6斜葉渦輪	0.12	0.11	0.1

 

表中 N_B——攪拌器葉片數量

N——攪拌轉速，rpm

N_k——臨界轉速，rpm

   由于流體的徑向力是來源于葉輪上各葉片上的力的不平衡部分，所以和流體的雷諾數密切相關。在湍流時，葉片受流體的沖擊是不平衡的，在層流時，流場的不平衡性被限制，流體的徑向沖擊是很小的。因此，在高粘度攪拌過程中，對軸系進行計算時，可不考慮流體徑向力的作用。

   葉輪在含氣體的過程中使用時，由于混合物的密度降低，功率會大大降低。如果氣體是不對稱引入的，由于作用在葉輪上的力不對稱，流體作用力可能會相當大。因此，在通氣過程中，必須考慮氣體的對稱性，大部分通氣過程是不對稱的，很小的氣泡均勻分布在釜的各個部位則可能是對稱的，此時不需考慮通氣對流體徑向力的影響。

   若擋板與攪拌器葉片的數量不相等，會增加葉片受力的不平衡性，因此擋板數量應盡量與攪拌器葉片數量相等，比如若采用三葉軸流槳，擋板也要設置三塊，若采用四斜葉開啟渦輪，擋板也要設置4塊，若采用六直葉圓盤渦輪，擋板可以設置6塊，若擋板設置為4塊，流體徑向力系數要更大些。

   如果攪拌器在運轉時進料或出料，當攪拌器通過氣液界面時，由于流體阻尼較小，會放大流體的作用力。

 

   從本節的介紹來看，流體徑向力可用公式求出來，下一部分我們將繼續從流體徑向力出發介紹攪拌器承受軸向力的計算方法。