Moc mieszania

Na stronie znajdują się niektóre wzory pozwalające na wyznaczenie mocy mieszania w zakresie przepływu burzliwego.

1. Moc mieszania dla układów jednofazowych

$P=Ne_{{m}}\cdot n^{3}\cdot d^{5}\cdot\rho$

wartość liczby Newtona odczytujemy z wykresu charakterystyki mocy danego mieszadła dla zakresu mieszania burzliwego (Re_m>10000).

2. Moc mieszania dla układów dwufazowych ciecz-ciało stałe

$P=Ne_{{c-s}}\cdot n^{3}\cdot d^{5}\cdot\rho_{{c}}$

Ne_c-s jest liczbą Newtona dla układu ciecz-ciało stałe.

$Ne_{{c-s}}=Ne_{{m}}\cdot\Psi _{{c-s}}$

dla mieszadeł o standardowych średnicach i standardowym usytuowaniu (d/D=1/3, h/d=1)
mieszadła śmigłowe [1]:
dla x_v < 0,04, Y_c-s = 1
dla x_v < 0,50 Y_c-s = 1,3

mieszadła z pochylonymi łopatkami [1]:
dla x_v < 0,50 Y_c-s = 1,05

mieszadła turbinowe tarczowe [1]:
dla x_v < 0,2, Y_c-s = 1
dla x_v < 0,50 Y_c-s = 0,7

2. Moc mieszania dla układów dwufazowych ciecz-ciecz

$P=Ne_{{m}}\cdot n^{3}\cdot d^{5}\cdot\rho_{{c-c}}$

Moc mieszania układów dwufazowych ciecz-ciecz oblicza się z tych samych zależności, które obowiązują dla cieczy jednorodnych, przy uwzględnieniu gęstości i lepkości mieszaniny dwufazowej.
r_c-c – gęstość emulsji [kg/m³]

3. Moc mieszania dla układów dwufazowych ciecz-gaz
Moc mieszania w układzie dwufazowym ciecz-gaz jest mniejsza niż dla układu jednofazowego. Dlatego dla tych układów operuje się pojęciem mocy względnej P_g/P₀ (RPD), która stanowi stosunek mocy mieszania w układzie ciecz-gaz do mocy mieszania układu jednofazowego.
Wielkość obniżenia mocy mieszania zależy od zastosowanego mieszadła.

$\frac{P_{g}}{P_{0}}=1-192\frac{V_{g}}{n\cdot d^3}\cdot\left (\frac{d}{D} \right )^{4,38}\cdot Re_{m}^{0,115}\cdot Fr_{m}^{1,96d/D}$
na podstawie [2]

– dla turbiny Rushtona (w obszarze występowania dużych kawern gazowych) [3]

$\frac{P_{g}}{P_{0}}=0,18\cdot Fl_{g}^{-0,2}\cdot Fr_{m}^{-0,25}$
na podstawie [3]

gdzie: $Fl_{{g}}=K_{{g}}=\frac{V_{g}}{n\cdot d^{3}}$

Literatura:
[1] Kamieński J., Mieszanie układów wielofazowych, WNT, Warszawa, 2004.
[2] Stręk F., Mieszanie i mieszalniki, WNT, Warszawa, 1981.
[3] J.C. Middleton, J.M. Smith, Gas-liquid mixing in turbulent systems, in: E.L Paul, V.A. Atiemo-Obeng, S. Kresta, Handbook of Industrial Mixing, Hoboken, Wiley Intersciences 2004.