此功能是根据用户建议编写的。该功能将在化学计算APP V7.5中发布。
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1、坚果云:
2、夸克网盘:
3、永硕E盘(建议将各个压缩包下载到电脑上,然后一起选择并解压,得到apk安装文件):
4.兰座云(建议电脑网站下载):,密码:grd4
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01
搅拌功率
流体搅拌操作的目的是多种多样的。然而,要达到这些目的,需要被搅拌的物料在一定的状态下运动,这就需要消耗能量。间歇搅拌工艺运行时,液体和固体物料开始时在混合罐内处于静止状态。由于搅拌桨的旋转,物料流开始加速,直至达到设定的流动状态。一般来说,当混合机内的流动达到稳定状态时,为克服物料流动阻力而输入的功率就是搅拌功率。
在传统的混合设备设计过程中,设计者必须采用手工计算来测量混合功率。由于涉及计算较多,耗时较长,进而影响设计进程。随着计算机技术的快速发展,混合器中流体的模拟逐渐成为可能。为了深入了解混合器流场并同时计算混合器功率,越来越多的用户选择基于CFD的流场仿真分析。下面两张图是CFD软件计算的结果。
但基于CFD流场分析的计算能力对设计人员要求较高,需要掌握流体力学的相关专业知识和专业的流体模拟软件。同时CFD流场分析的建模过程和流体动力学分析过程也非常耗时。流体动力学分析过程往往需要数十、甚至数百、数千小时的连续计算。而且,价值数十万元的专业CFD软件和高端电脑配置也是一笔不可小觑的开支。今天介绍的函数将用最简单的方法来计算搅拌功率。
由于各种搅拌机内物料的性质不同,搅拌叶片和罐体的结构、罐内的转速和物料量等都会影响搅拌罐内物料的流动状态。理论和实际测量结果都证明搅拌槽内的流动条件是复杂的。目前还无法给出一套完整、准确的理论计算公式。我们只能通过实验测出各种情况下的功率精度,画出功率曲线或者归纳成公式来计算搅拌功率。
搅拌功率的一般表达式为
其中,ρ为流体密度,N为搅拌速度,d为搅拌叶片直径,Np为功率判据。
对于一定尺寸的搅拌器的功率测试,以Np值为纵坐标,Re值为横坐标。对数方格纸上标出的曲线称为功率曲线。当ρ、N、d已知时,根据雷诺数Re可以快速求出功率精度Np,进而计算出搅拌功率P。
为此,我一共收集了47个不同大小的搅拌桨。包括二叶扁平螺旋桨、二叶管状螺旋桨、四叶扁平螺旋桨、六直叶盘式涡轮、二层四叶折叠螺旋桨、六直叶开式涡轮、六叶开式涡轮、三叶式桨叶式、20倍桨叶式、锚式、锯齿盘涡轮式、双螺旋带式等,并将这些搅拌桨的功率标定曲线制成数据库。每条曲线大约有20到40个点,共有47条曲线,总共1,400个点。我把这几点一一挑出来。这样,一点一点,就会转换成正常值,做成数据库。别说了,你的眼睛都快瞎了。
看到这里,大家能不能伸出你们的小手来帮忙转发和支持呢?
挖数据确实很累,但我知道这些数据是前辈辛勤劳动产生的,每一个点都代表一次实验。相比之下,这一点数据对我来说意味着什么?
向前辈们致敬!
02
计算案例演示
2.1 案例1 二叶扁桨(无孔)-4挡板
某罐直径D=1250mm,搅拌桨直径d=500mm,单层搅拌桨,两片平桨,4块挡板,挡板宽度w=125mm,搅拌桨宽度叶片b=82mm,叶片中心距罐底距离C=438mm,搅拌液面高度H=1250mm,搅拌转速N=120rpm,液体密度1000kg/m3,粘度100mPa .s。尝试计算搅拌功率。
使用APP非常简单。您可以通过输入数据直接计算。搅拌功率P1=0.383kW。综合考虑备用系数、启动功率系数和传动效率,计算出功率P2=0.513kW。最终可选择标准功率P3=0.55kW。计算结果如下:
您可能想知道为什么有这么多尺寸参数,但只输入搅拌桨的直径d。其他如罐体直径D、挡板宽度w、叶片宽度b、叶片中心距罐底C、搅拌液面高度H等不需要输入吗?
这是因为每条功率曲线对应的搅拌相关尺寸参数的比例是固定的。因此,只需输入其中一个参数,其他尺寸参数就确定了。对于尺寸和比例相似的搅拌罐/叶轮,其功率规格是相同的。
对于特定几何构型(包括液面高度尺寸)的搅拌器和与其几何形状相似的搅拌器,只有一条功率曲线,与结构尺寸无关。因此,计算与已知功率曲线几何相似的搅拌器功率时无需校正Np。
虽然只需要输入一个尺寸参数,但也带来了麻烦的问题。即如果存在与曲线不一致的尺寸比例,则该曲线不适用,APP中检查的Np是错误的。为了解决这个问题,我将继续开发利用经验公式计算搅拌功率的功能——化学计算APP新功能预览——“搅拌功率计算”(二),请耐心等待。
虽然目前发布的这个功能有一定的局限性,但我认为还是有必要的。如果混合尺寸比例完全相同(或非常接近),应首先使用此函数计算。由于这些是实验值,计算将比经验公式更准确。
备用系数k₁:由于搅拌机功率计算时所用的各种公式和数据存在误差、操作工况的多样性、设备制造的误差、材料性能数据的误差等,还应乘以备用系数k₁确定电机功率时用备用系数k₁。 ,一般k₁=1.3~1.8。当电机功率较大,运行工况稳定,设计时仔细考虑了各种因素,所用的各种数据都比较正确,取较小值。相反,当电机功率较小时,运行工况不稳定,各种数据和条件都有误差。当取较大值时,有时其值应为k₁=2。
启动功率系数k2:当Re>300且有挡板时,启动功率系数k2可等于1。其他情况下,必须适当考虑启动功率阻力计算软件,但k2值一般不超过1.5。
机械传动效率:可通过点击右侧三点[...]按钮获得。
搅拌桨类型:
点击“Paddle Type”右侧的三点[...]按钮阻力计算软件,您将看到所有的paddle类型,共47条曲线。目前列出的是与叶轮直径d=500mm相匹配的混合尺寸。如果改变搅拌桨直径d,则该界面中的罐体直径D、桨宽b等尺寸也会相应改变。但每条曲线的大小比例是固定的。
我花了很长时间才找到这些激动人心的桨图片。当我找到图片时,我不得不使用PS去除水印并修改背景。有的实在找不到图片,只好自己画模型了。搅拌桨图片下面的各种尺寸图都是我自己画的,因为我不想在书里直接截图看不懂。
每个人都应该知道他是否分心。这确实不容易。您能帮忙转发一下以支持我吗?
2.2 案例2 六叶半管盘式涡轮A-4挡板
某罐直径D=1250mm,搅拌叶片直径d=500mm,单层搅拌叶片,六叶半管圆盘涡轮,4个挡板,挡板宽度w=125mm,叶片宽度b=54mm,叶片中心距罐底距离C=438mm,搅拌液面H=1250mm,盘式涡轮叶片长度L=125mm。搅拌速度N=120rpm,液体密度1000kg/m3,粘度100mPa.s。尝试计算搅拌功率。
计算结果如下:
2.3 案例3锯齿盘式水轮机-4折流板
计算结果如下:
嗯,这个功能其实使用起来非常简单。搅拌桨还有很多其他类型,我就不一一举例了。你可以自己看一下。
好啦,这就是今天这些功能的全部内容了。如果您觉得不错,请帮忙转发,让大家知道我在用心做这个APP。
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03
广告
-年轻人,我发现你有惊人的骨骼,而且是一个独特的化学天才。振兴产业的重任就交给你们了。我这里有一个APP。如果我今天有机会见到你,我会以便宜的价格卖给你。
-嘿嘿,你为什么打人?不买就别打人...
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