Khuấy chất lỏng

KHUẤY CHẤT LỎNG
1. Nêu mục đích bài thí nghiệm
Khảo sát giản đồ chuẩn số công suất khuấy với nhiều hệ thống có hình dạng khác nhau
2. Nêu mục đích q trình khuấy?
Khuấy là q trình làm giảm sự khơng đồng nhất trong chất lỏng. Đó là sự chênh lệch về
nồng độ, độ nhớt, nhiệt độ,… ở những vị trí khác nhau trong lịng chất lỏng
3. Có mấy loại cánh khuấy? Kể tên và nêu phạm vi ứng dụng của chúng?
Tùy theo quan điểm về tốc độ quay người ta chia các cánh khuấy thành 2 nhóm chính: nhóm
cánh khuấy tốc độ nhanh và nhóm cánh khuấy tốc độ chậm
 Cánh khuấy tốc độ nhanh: cánh khuấy 2 bản (mái chèo), bản 6 cạnh, bản 3 cạnh,
cánh khuấy lồng, cánh khuấy chân vịt, turbine kín, turbine hở, cánh khuấy vít. Cánh
khuấy này thường được dùng để khuấy các chất lỏng có độ nhớt thấp với tốc độ
nhanh





Cánh khuấy tốc độ chậm: cánh khuấy mỏ neo, cánh khuấy khung, cánh khuấy vis,
cánh khuấy băng(3.19), cánh khuấy băng cào(3.20). Cánh khuấy này thường sử dụng
khuấy trong chế độ chảy tầng với độ nhớt môi trường tương đối cao

4. Nguyên tắc của một thiết bị khuấy?
Thiết bị khuấy gồm các bộ phận chủ yếu sau: 1 thùng khuấy hình trụ với đáy trịn hoặc nón;
phía trên đậy nắp ghép với thân bằng mặt bích. Cánh khuấy gắn chặt với trục khuấy xuyên
qua nắp và được bít kín bởi hộp đệm. Trục khuấy được truyền chuyển động từ động cơ nhờ
hộp giảm tốc để tạo tốc độ thích hợp cho cánh khuấy
5. Nêu các yêu tố ảnh hưởng đến công suất khuấy?
Công suất khuấy phụ thuộc vào
 Vận tốc cánh khuấy N, vịng/s
 Đặc tính của chất lỏng: độ nhớt , khối lượng riêng 

 Độ cao của chất lỏng trong bình chứa H, m
 Đường kính cánh khuấy d, m
 Đường kính bình khuấy D và cấu trúc bình khuấy (loại cánh khuấy, hình dáng bình
chứa, số tấm chặn,…)
P=f(N, d, , , D, H, Z, các kích thước hình học khác)
6. Định nghĩa đồng dạng, các yếu tố của phương pháp đồng dạng. Việc tính tốn khuếch đại
đồng dạng trong bài này có đáng tin cậy khơng? Tại sao?
7. Cơng thức tính chuẩn số Froude? Ảnh hưởng của nó lên công suất khuấy?
Fr 

N 2d
g

Tỷ số giữa lực ly tâm và lực trọng trường, đặc trưng cho sự hình thành phễu xoáy
Trong các hệ thống thực, chuẩn số Fr không là yếu tố ảnh hưởng quyết định lên NP nên nó
khơng ảnh hưởng nhiều lên cơng suất khuấy  có thể bỏ qua
8. Cách thí nghiệm để có thể đánh giá đồng thời ảnh hưởng của chuẩn số Froude?


9. Cơng thức tính chuẩn số cơng suất NP? Ý nghĩa của nó?
NP 

P
N d 5
3

Chuẩn số cơng suất, có ý nghĩa như một thừa số ma sát
10. Nghiên cứu và phân tích hai giản đồ chuẩn số cơng suất khuấy được trích dẫn?
11. Ngồi giản đồ chuẩn số cơng suất, cịn có phương pháp nào khác để tiên đốn cơng suất
khuấy?

3 5
Cơng suất khuấy được tính theo cơng thức tổng quát: N K N  n d K
Trong đó KN là chuẩn số công suất khuấy
 Xác định chuẩn số cơng suất theo giải tích
 Thiết bị thành trơn
K N 4 K1
: hệ số trở lực cánh khuấy

K1: hệ số không thứ nguyên, liên quan đến trường tốc độ, được biểu diễn K1=f(1,2)
Với cánh khuấy mái chèo; bản 3,6 cạnh; vis, turbine kín; turbine hở
K1 0,1 12  0, 22 1 2  0,125 22
2
Với cánh khuấy lồng: K1 ( 1  2 )
 Thiết bị có tấm chặn
K N 4 k Z k K p

ZK: số cánh khuấy lắp trên trục
KP: hệ số không thứ nguyên, KP=f(P)
 Xác định chuẩn số cơng suất theo phương trình chuẩn số
m
o Cánh khuấy tốc độ nhanh K N C Re K
 m'
o Cánh khuấy tốc độ chậm K N C ' Re K

12. Cho biết những ưu điểm cơ bản khi sử dụng tấm chắn trong thiết bị khuấy?
 Ưu điểm: phá được lỏm xốy do đó khuấy trộn đồng đều hơn
 Nhược điểm: làm thay đổi cấu trúc dòng chảy trong thùng khuấy và làm phức tạp hệ
thống khuấy trộn
13. Mô tả chuyển động của lưu chất trong các loại bình khuấy ứng với các loại cánh khuấy khác
nhau?

Cánh khuấy mái chèo: lưu chất bị tác động với lực ly tâm sẽ bị văng ra xa. Do va đập vào
thành bình khuấy nên lưu chất di chuyển ngược trở lại và đảo trộn với phần tử lưu chất khác
bị văng ra
Cánh khuấy turbine: do có cấu tạo đặc biệt nên khi hoạt động, cánh khuấy tạo được 1 vùng
áp suất chân không ở giữa. Phần tử lưu chất ở trên bị hút vào vùng chân không và bị đẩy ra


ở phía dưới turbine. Phần tử lưu chất bị turbine đẩy ra sẽ va đập vào đáy thùng và di chuyển
ngược lên trên và tiếp tục bị hút vào vùng chân khơng
14. Trong các thiết bị khuấy có dung tích lớn (V>1,5 m3), để tăng cường quá trình khuấy ta phải
làm thế nào?
 Lắp tấm chặn để phá lõm xoáy
 Lắp thêm cánh khuấy để hỗ trợ dịng tuần hồn xuyên suốt chiều cao thùng khuấy
15. Khi khuấy dung dịch có nồng độ pha rắn lớn, ta nên sử dụng loại cánh khuấy nào? Tại sao?
16. Cho biết cánh tính công suất khuấy?
P=2. F. r. N