德宏傣族景颇族自治州油泥搅拌器迎接变化-中拓鼎承

黏弹性流体兼有黏性液体与弹性固体的特性，能在变形后呈现弹性恢复，具有与非依时性和依时性这两类非牛顿流体的黏性效应。聚合物熔体和溶液是典型的黏弹性流体，在定态剪切下表现出前述纯黏性非牛顿流体的特性，而当剪切发生变化（包括扩大、收缩流和非定态流动）时则表现出弹性。黏弹性流体具有以下特异流动行为。

(1)爬杆效应（Weissenberg效应），用搅拌器搅拌黏弹性流体时，转轴处的液面沿轴上升，离轴较远处的液面下降。这一行为与牛顿流体正好相反。为此在设计流体黏弹性较强的搅拌器时，应选择合适的搅拌器。否则，会因爬杆效应使流体全部包裹在搅拌器上，与搅拌轴同步旋转，从而使混合和传热等过程均不能正常进行。

(2)膨胀效应（Barus效应），黏弹性流体从圆管或小孔中流出时有射流膨胀现象，此时流出液的大直径dmax可达圆管内径d的2～3倍。黏弹性流体的膨胀程度与所流经的圆管长度有关，圆管越长，膨胀程度越小；而当圆管充分长时，膨胀比B (B=dmax/d)会达到一定值。膨胀比在聚合物加工中是一重要现象，通过测量膨胀比可获得法向应力差的信息。

(3)记忆现象（又称弹性滞后），改性沥青搅拌器迎接变化，施加压力梯度使黏弹性流体在管内流动；当突然移去压力梯度，黏弹性流体将反向移动一段距离后才停止。

(4)反向次流，在液体中插入一旋转圆盘，形成的主流是切向流，同时在转盘下方形成轴向次流。在牛顿流体中，次流的方向是轴中心处流体向上而四周流体向下；黏弹性流体则相反，轴心处流体向下而容器四周的流体向上运动。反向次流对搅拌器的搅拌、传质等操作是一个重要的影响因素。

化工搅拌器中低粘度互溶液体搅拌

黏度是流体的一种属性。流体在管路中流动时，有层流、过渡流、湍流三种状态，化工搅拌器中同样也存在这三种流动状态，而决定这些状态的主要参数之一就是流体的黏度。在搅拌过程中，一般认为黏度大于50Pa.s的为高黏度流体，在此以下则统称为低黏度，有时将黏度在5～50Pa.s范围内的液体称为中黏度流体。

低黏度互溶液体的搅拌是两种及两种以上互溶液体在搅拌作用下，任意一点的浓度、密度、温度以及其他物理状态达到均匀的过程，通常又称为混匀过程，它是搅拌器工作中基本的一种搅拌工况。有时为了强调其属于均相搅拌的特点，也称其为调和或调匀。

低黏度互溶液体搅拌过程的主要特征是不存在传递过程的相界面。对于一个纯物理混合过程，低黏度互溶液体的混合属于容易完成的过程。但如果混合过程伴有化学反应时，则往往会使过程复杂化，主要表现在两个方面：一是对混合时间有比较严格的要求，以避免发生一些不希望的副反应；二是大多有反应热的导出或热量的导入，从而增加了混合过程的控制难度。

低黏度互溶液体的搅拌操作一般都是在湍流状态下进行的。因而这一过程就具有较强的主体扩散、湍流扩散和分子扩散，在宏观混合的过程同时伴有很强的微观混合过程。为达到搅拌液体的混合均匀状态，低黏度互溶液体的搅拌首先要求提供足够的循环量，避免在器内出现死区，使所有搅拌液体都能产生快速对流循环运动。其次，还要求化工搅拌器造成的液体湍流强度或剪切速度要大，尤其是当两种液体黏度相差比较大时，剪切的存在将有利于高黏度液体在器中的分散，有利于湍流扩散的强化。此外，当需要混匀的两种液体数量相差较大时，少量液体的加料位置是很重要的，理想的位置是叶轮区，或是在叶轮吸入口附近，以保证进料能很快通过叶轮，促使搅拌液体很快达到浓度均化。

当插入挡板后，波面的凹陷消失，如图2-2中D1，此时周向速度大大减低，而径向速度和轴向速度都增加，有研究表明，插入挡板后，可使垂直循环流速为无挡板时的4倍。

推进式叶轮所造成的流动状态也有层流、过渡流以至湍流等，也因Re数大小而异。轴流型叶轮的排出流方式与径流型的不同，它的流型是在轴方向有很大的排出流量，特别是罐内有挡板或导流筒后，水平回转流更弱，主要是轴向的上下循环流。轴流型叶轮与径流型叶轮相比，前者可以在消耗动力较小的情况下获得较大的循环流量。

高黏度液体的流动状态与低黏度液体是不同的。当液体处在高黏度时，多为层流流动。这时仅在叶轮的近旁才发生液体的流动，离开叶端一段距离则液体的流速就急速降低，直至仍然保持静止状态。由于Re数的降低。这时轴附近的“固体回转部”几乎不存在，而罐内流动型式和搅拌叶轮的运动轨迹有直接关系如图2-5。如锚式叶轮在层流时所造成的基本上是水平方向的回转涡流。螺杆式使流体螺旋下降（或上升）为主，加上导流筒后，就可形成筒内外的上下循环流。双螺带式能够使液体产生较复杂的四周螺旋上升再沿搅拌轴下降的流动型式。