粘弹性流体搅拌过程的特点及其对搅拌的要求
粘弹性流体行为会对系统的混合产生巨大的负面影响。弹性流体的典型特征是法向应力差、弹性回缩和应力超调。这些特征会显著影响混合行为。粘弹性流体流场的力学特性明显不同于其他流体。对于牛顿流体，由于搅拌的离心作用，流体在搅拌设备中呈旋涡状；相反，在混合粘弹性流体的过程中，zui的明显特征是弹性。弹性是一种材料在受力变形时试图保持原有形状或恢复原有形状的特性。因此，在搅拌操作中，弹性使物料在不混合的情况下尽量保持原来的形状。当粘弹性流体运动时，它总是产生垂直于剪切平面的法向应力差， 这将导致二次流动，使搅拌设备中的流体产生爬杆现象———weissen Berg效应，即流体被搅拌器叶片末端吸入，沿搅拌轴排出。对于气液操作，搅拌器设计的一些基本原则是:为了防止气体短路，搅拌器通常采用中间水平圆盘的方式。需要注意的是，虽然搅拌产生的低压涡流会吸入气体，但当气体量达到一定程度时，也会发生气穴现象，从而大大降低搅拌的效果。搅拌器的气体处理能力与搅拌器叶片的数量有关。叶片越多，气体处理能力越大。典型的气体分散搅拌器是具有六个叶片的圆盘涡轮，zui的传统结构是多年经验积累形成的。用凹叶片代替平叶片的涡轮有很多优点，可以使气液系统产生更大的湍流作用，从而提高混合效率。除了搅拌器本身，搅拌器的安装方式对气液接触能力的提高也有重要作用。发现水平搅拌方式可以使传质系数提高一个数量级。当气-液系统涉及固体悬浮时，有时使用多个搅拌器是有帮助的，一个用于吸入气体，另一个用于固体悬浮。当通风停止时，在通风条件下运行的搅拌器会突然消耗大量功率。所以在选择电机时有两种方案:一种是在没有通风的情况下，根据搅拌功率来确定电机的功率； 二是根据通气时的搅拌功率来确定电机的功率。第一种方案虽然相对安全，但能量利用率低；第二种方案操作更复杂，但能量利用率高。在设计中，多级或无级调速电机可以保证在各种工况下运行，即在不通风或少通风时采用低速，通风正常时再调整到设定速度。
