BÁO CÁO QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ BÀI KHUẤY CHẤT LỎNG

1.Mục đích
Khảo sát giản đồ chuẩn số công suất khuấy với nhiều hệ thống có hình dạng khác
nhau.
2.Cơ sở lý thuyết
2.1Khái niệm cơ bản
Khuấy là quá trình làm giảm sự không đồng nhất trong chất lỏng. Đó là sự
chênh lệch về nồng độ, độ nhớt, nhiệt độ…ở những vị trí khác nhau trong lòng
chất lỏng.
Trong các hệ thống khuấy, một trong những vấn đề được đặt ra là tiên đoán
công suất tiêu tốn cho một hệ thống nhất định.
2.2Phân tích thứ nguyên
Công suất khuấy P phụ thuộc vào:
•
•
•
•

Vận tốc cánh khuấy N, v/s;
Đặc tính của chất lỏng: độ nhớt, khối lượng riêng;
Đường kính cánh khuấy d,m;
Đường kính bình khuấy D (m) và cấu trúc bình khuấy ( loại cánh khuấy,
hình dạng bình chứa, số tấm chắn,…).

Như vậy ta có được quan hệ:
P=f(N,d,,,D,H,Z, các kích thước hình học khác)

(1)

Hình 1: Một hệ thống khuấy đồng dạng hình học

Phân tích thứ nguyên cho thấy:
(2)
Trong đó:
NP= : chuẩn số công suất có ý nghĩa của một thừ số ma sát.
Re=: chuẩn số Reynold của cánh khuấy, tỉ số giữa lực li tâm và lực ma sát. Nó
đặc trưng cho chế độ chảy của lưu chất trong bình khuấy.
Fr=: chuẩn sô Froude, tỉ số giữa lực ly tâm và lực trọng trường, đặc trưng cho sự
hình thành xoáy phễu.
: các thừa số hình dạng của hệ thống.
Giữa các hệ thống thỏa mãn điều kiện đồng dạng hình học, các thừa số hình dạng bằng
nhau. Ta có thể bỏ qua ảnh hưởng của chúng, vì thế:
Np= f((Re,Fr)

(3)

2.3 Giản đồ công suất
Công thức để xác định công suất khuấy trộn:
P=NpN3d5
Trong đó:
Np phụ thuộc vào 2 chuẩn số Re và Fr. Việc xác định chuẩn số công suất Np
bằng giải tích cho đến nay vẫn còn rất khó khăn. Vì thế, người ta dùng thực nghiệm để
xây dựng quan hệ giữa ba chuẩn số nói trên. Thông thường, người ta tìm cách cố định
một trong 2 thông số, giả sử là Re, ở một giá trị Re1 nào đó, làm thí nghiệm với các giá
trị Fr1, Fr2,...để được các Np tương ứng. Sau đó sẽ thay đổi Re đến các Re2, Re3,…và
lặp lại quy trình. Dễ thấy rằng ta sẽ có một mặt phẳng trong hệ trục tọa độ Re-Fr-Np để
mô tả phương trình (3).

2

Từ giản đồ 3 chiều người ta sẽ chuyển về 2 chiều để có thể sử dụng. Tuy nhiên,
người ta nhận thấy rằng đối với đa số các hệ thống thực, Fr không phải là yếu tố ảnh
hưởng quyết định lên Np. Do đó, ta có thể vẽ đồ thị thể hiện quan hệ giữa Np và Re và
bỏ qua Fr.
Đồ thị mô tả quan hệ đó gọi là giản đồ chuẩn số công suất khuấy.
3. Thiết bị thí nghiệm

3


4. Phương pháp thí nghiệm
4.1 Trình tự thí nghiệm
1.Hoạt động:
1. Đẩy bồn chứa dầu và nhớt vào vị tri. Chú ý đảm bảo cho vị trí cánh khuấy ngay
2.
3.
4.
5.

tâm của bồn.
Lắp loại cánh khuấy cần thiết làm thí nghiệm, lắp tấm chặn khi cần thiết.
Khi đèn nguồn (màu xanh bên trái, trên) sáng báo có điện bật CB lên.
Xoay công tắc (màu đen, bên dưới) theo chiều kim đồng hồ, motor cánh khuấy
quay.
Nhấp nút bấm trên hoặc dưới (bên phải điều khiển) để điều chỉnh số vòng quay
của motor.

2.Ngưng
1. Xoay công tắc (màu đen) ngược chiều kim đồng hồ. Motor cánh khuấy ngừng

hoạt động.
2. Tắt CB
4.2 Nội dung thí nghiệm :
Thí nghiệm được thức hiện bởi 2 chất lỏng là dầu và nhớt. Đối với nhớt tiến
hành với cả 3 cánh khuấy, với dầu chỉ dùng cánh khuấy turbin lớn CT2. Ứng với mỗi
lại cánh khuấy phải đo 2 chế độ: có và không có tấm chặn. Vận tốc khuấy thay đổi từ
50 đến 900 vòng/phút. Với nhớt có thể vận tốc 200, 400,600, 700, 800. Với dầu nên để
50, 100, 700, 900.
Do yêu cầu tính công suất khuấy dựa vào hiệu số công suất của trường hợp có
và không có chất lỏng tương ứng với loại cánh khuấy cùng tốc độ nên phải tiến hành
thí nghiệm ở trường hợp cáo chất lỏng (full) và không có chât lỏng (empty).
Chú ý:
1. Không nên chạy máy quá 1000 vòng / phút. Máy sẽ rung, nguy hiểm.
2. Mỗi khi bật tắ động cơ hay thay đổi tốc đọ khuấy phải dùng tay giữ động cơ để

cho lực ban đầu không làm động cơ xoay mạnh mẽ gây va chạm và hư máy.
3. Khi tháo lắp cánh khuấy, trục không để rơi xuống bình dễ làm vỡ bình.
4.3 Cách tính công suất khuấy:
Công suất khuấy được tính như sau:
Pmixer=Pfull-Pempty
Ở đây Pfull và Pempty là công suất tiêu thụ điện khi có chất lỏng và không có chất lỏng.
4


Pfull=Ufull.Ifull.k
Pempty=Uempty.Iempty.k
Uempty,Ufull -điện thế nguồn,V. U được đọc trên đồng hồ Volt của tủ điện.
Iempty,Ifull -cường độ dòng điện tiêu thụ, A. I được đọc trên đồng hồ Ampe của tủ
điện.
k-hệ số. Nhận k=0,9.

5.Phúc trình.
1.Kết quả thí nghiệm
Trường hợp 1: Khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy tua-bin lớn có tấm chặn.
N
(Vòng/phút)
50
101
149
200
251
299
350
401
449
500
551
599
650
701

Không có chất lỏng
Uempty
Iempty
215.8
0.734
215.7
0.873
215.8
0.907
216.3

0.903
216.2
0.875
216.1
0.855
216.2
0.823
209.7
0.851
210.0
0.832
209.8
0.839
210.1
0.842
210.2
0.830
210.1
0.845
210.3
0.856

Có chất lỏng
Ufull
210.8
211.4
211.3
211.2
211.2
211.6

211.9
212.1
212.2
212.0
211.9
211.8
212.0
219.0

Ifull
0.769
0.991
1.021
0.924
0.907
0.884
0.932
0.980
1.026
1.051
1.153
1.250
1.303
1.427

Trường hợp 2: Khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy tua-bin lớn không có tấm chặn.
N
(Vòng/phút)
50
101

Không có chất lỏng
Uempty
Iempty
215.8
0.734
215.7
0.873
5

Có chất lỏng
Ufull
215.1
215.3

Ifull
0.738
0.886


149
200
251
299
350
401
449
500
551
599

650
701

215.8
216.3
216.2
216.1
216.2
209.7
210.0
209.8
210.1
210.2
210.1
210.3

0.907
0.903
0.875
0.855
0.823
0.851
0.832
0.839
0.842
0.830
0.845
0.856

215.2

216.0
216.3
215.3
209.4
210.3
208.5
208.4
208.2
208.7
209.9
209.4

0.903
0.930
0.865
0.865
0.893
0.903
0.896
0.923
0.938
0.993
1.008
1.013

Trường hợp 3: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin lớn có tấm chặn.

N
(Vòng/phút)
50

101
149
200
251
299
350
401
449
500
551
599
650
701

Không có chất lỏng
Uempty
Iempty
215.8
0.734
215.7
0.873
215.8
0.907
216.3
0.903
216.2
0.875
216.1
0.855
216.2

0.823
209.7
0.851
210.0
0.832
209.8
0.839
210.1
0.842
210.2
0.830
210.1
0.845
210.3
0.856

6

Có chất lỏng
Ufull
210.6
211.3
217.4
213.8
213.7
214.6
214.7
213.6
213.5
214.8

215.0
213.9
215.2
214.0

Ifull
0.755
0.899
0.956
0.920
0.903
0.936
0.954
1.002
1.049
1.111
1.194
1.252
1.385
1.479


Trường hợp 4: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin lớn không có tấm chặn.
Không có chất lỏng
Có chất lỏng
N
(Vòng/phút)
Uempty
Iempty
Ufull

Ifull
50
215.8
0.734
209.8
0.759
101
215.7
0.873
209.7
0.918
149
215.8
0.907
209.9
0.924
200
216.3
0.903
209.3
0.907
251
216.2
0.875
209.4
0.875
299
216.1
0.855
209.6

0.864
350
216.2
0.823
215.8
0.872
401
209.7
0.851
215.8
0.859
449
210.0
0.832
215.5
0.885
500
209.8
0.839
215.4
0.893
551
210.1
0.842
216.0
0.945
599
210.2
0.830
216.1

0.951
650
210.1
0.845
216.3
0.981
701
210.3
0.856
215.9
1.028
Trường hợp 5: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin nhỏ có tấm chặn.
N
(Vòng/phút)
50
101
149
200
251
299
350
401
449
500
551
599
650

Không có chất lỏng
Uempty

Iempty
209.3
0.762
209.6
0.905
209.4
0.922
209.8
0.890
209.6
0.864
215.6
0.835
210.1
0.833
209.6
0.826
205.4
0.810
209.6
0.813
215.5
0.840
209.4
0.814
215.7
0.818
7

Có chất lỏng

Ufull
208.5
210.0
210.2
208.9
208.9
210.1
210.5
209.4
209.6
210.9
210.2
209.1
209.0

Ifull
0.754
0.930
0.960
0.943
0.923
0.902
0.803
0.904
0.915
0.905
0.890
0.936
0.955

701
209.7
0.846
210.1
0.971
Trường hợp 6: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin nhỏ khôngcó tấm chặn.
Không có chất lỏng
Có chất lỏng
N
(Vòng/phút)
Uempty
Iempty
Ufull
Ifull
50
209.3
0.762
208.8
0.741
101
209.6
0.905
209.4
0.912
149
209.4
0.922
209.3
0.948

200
209.8
0.890
209.1
0.943
251
209.6
0.864
209.6
0.934
299
215.6
0.835
209.8
0.881
350
210.1
0.833
209.7
0.874
401
209.6
0.826
209.6
0.860
449
205.4
0.810
209.7
0.868

500
209.6
0.813
209.6
0.872
551
215.5
0.840
209.5
0.889
599
209.4
0.814
209.6
0.894
650
215.7
0.818
209.4
0.882
701
209.7
0.846
209.5
0.917
Trường hợp 7: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy chân vịt lớn có tấm chặn.
N
(Vòng/phút)
50
101

149
200
251
299
350
401
449
500
551
599

Không có chất lỏng
Uempty
Iempty
216.2
0.853
216.0
0.891
216.1
0.898
215.8
0.908
215.5
0.886
215.4
0.828
215.7
0.837
215.5
0.802

215.8
0.794
215.7
0.824
215.3
0.824
215.5
0.830
8

Có chất lỏng
Ufull
217.8
211.8
217.9
217.9
216.3
210.7
212.3
210.9
211.0
211.5
210.0
211.2

Ifull
0.749
0.882
0.936
0.948

0.891
0.887
0.881
0.848
0.864
0.844
0.860
0.869


650
215.3
0.842
211.0
0.892
701
215.2
0.837
211.1
0.885
Trường hợp 8: Khuấy chất lỏng là nhớt cánh khuấy chân vịt lớn không có tấm chặn.
Không có chất lỏng
Có chất lỏng
N
(Vòng/phút)
Uempty
Iempty
Ufull
Ifull
50

216.2
0.853
210.0
0.730
101
216.0
0.891
210.3
0.892
149
216.1
0.898
210.6
0.905
200
215.8
0.908
210.7
0.898
251
215.5
0.886
210.8
0.879
299
215.4
0.828
211.0
0.868
350

215.7
0.837
210.4
0.853
401
215.5
0.802
210.5
0.832
449
215.8
0.794
210.6
0.848
500
215.7
0.824
210.6
0.832
551
215.3
0.824
210.4
0.847
599
215.5
0.830
216.2
0.836
650

215.3
0.842
216.1
0.838
701
215.2
0.837
216.2
0.867
Trường hợp 9: khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy chân vịt lớn có tấm chặn
N
(Vòng/phút)
50
101
149
200
251
299
350
401
449
500
551

Không có chất lỏng
Uempty
Iempty
216.2
0.853
216.0

0.891
216.1
0.898
215.8
0.908
215.5
0.886
215.4
0.828
215.7
0.837
215.5
0.802
215.8
0.794
215.7
0.824
215.3
0.824
9

Có chất lỏng
Ufull
211.0
211.8
211.6
211.5
211.7
211.6
211.2

211.0
210.0
210.3
210.4

Ifull
0.716
0.870
0.921
0.936
0.916
0.851
0.862
0.862
0.874
0.873
0.865


599
215.5
0.830
211.6
0.884
650
215.3
0.842
212.0
0.878
701

215.2
0.837
212.1
0.871
Trường hợp 10: khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy chân vịt lớn không tấm
chặn
Không có chất lỏng
Uempty
Iempty
216.2
0.853
216.0
0.891
216.1
0.898
215.8
0.908
215.5
0.886
215.4
0.828
215.7
0.837
215.5
0.802
215.8
0.794
215.7
0.824
215.3

0.824
215.5
0.830
215.3
0.842
215.2
0.837

N
(Vòng/phút)
50
101
149
200
251
299
350
401
449
500
551
599
650
701

Có chất lỏng
Ufull
209.4
208.3
209.5

209.3
209.2
209.4
209.5
210.6
210.2
209.4
209.3
210.2
210.4
209.6

Ifull
0.751
0.908
0.961
0.923
0.918
0.887
0.871
0.885
0.853
0.843
0.847
0.867
0.872
0.873

2.Xử lý số liệu
Trường hợp 1: Khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy tua-bin lớn có tấm chặn.

Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,15 m
Khối lượng riêng của dầu :
µ

ρ

= 700 kg/m3

Độ nhớt của dầu : = 0,05184 P = 0,05184x0.1=0,005184 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 50 v/p = 0,83 v/s
Chuẩn số Reynold:
Re =

d 2 Nρ 0,15 2 × 0,83 × 700
=
= 2530,82
µ
0,005184

10


Pmixer = Pfull - Pempty
=(Ufull.Ifull - Uempty.Iempty).k =(210.8*0.769 – 215.8*0.734)*0.9 = 3.34
Chuẩn số công suất:
P
3,34
=

= 108.49
5
3
N d ρ 0,83 × 0,15 5 × 700
3

Np =

Tính tương tự như trên cho các vận tốc khác của cánh khuấy, ta có bảng kết quả sau:

2531.83

Không có chất
lỏng (Empty)
Uempty
Iempty
215.8
0.734

Có chất lỏng
(Full)
Ufull
Ifull
210.8
0.769

1.68

5114.29

215.7

0.873

211.4

2.48

7544.85

215.8

0.907

3.33

10127.3
1

216.3

4.18

12709.7
8

Pmixer

Np

3.34

108.49

0.991

19.07

75.22

211.3

1.021

18.01

22.12

0.903

211.2

0.924

-0.15

-0.08

216.2

0.875

211.2

0.907

2.15

0.55

4.98

15140.3
4

216.1

0.855

211.6

0.884

2.06

0.31

5.83

17722.8

0

216.2

0.823

211.9

0.932

17.60

1.67

6.68

20305.2
7

209.7

0.851

212.1

0.980

26.46

1.67

7.48

22735.8
2

210.0

0.832

212.2

1.026

38.70

1.74

8.33

25318.2
9

209.8

0.839

212.0

1.051

42.11

1.37

9.18

27900.7
5

210.1

0.842

211.9

1.153

60.67

1.47

9.98

30331.3
1

210.2

0.830

211.8

1.250

81.26

1.54

N
(v/p)

N(v/s
)

Re

50

0.83

101
149
200
251
299
350
401
449
500

551
599

11


650
701

10.83

32913.7
7

210.1

0.845

212.0

1.303

11.68

35496.2
4

210.3

0.856

219.0

1.427

88.83

1.31

119.25

1.41

Trường hợp 2: Khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy tua-bin lớn không có tấm
chặn.
Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,15 m
Khối lượng riêng của dầu :
µ

ρ

= 700 kg/m3

Độ nhớt của dầu : = 0,005184 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 50 v/p = 0,83 v/s
Chuẩn số Reynold:
d 2 Nρ 0,15 2 × 0,83 × 700
=

= 2530,82
µ
0,005184

Re =
Pmixer = Pfull - Pempty
=(Ufull.Ifull - Uempty.Iempty).k =(215.1*0.738 – 215.8*0.734)*0.9 = 0.31
Chuẩn số công suất:
P
0.31
=
= 10.14
5
3
N d ρ 0,83 × 0,15 5 × 700
3

Np =

Tính tương tự như trên cho các vận tốc khác của cánh khuấy, ta có bảng kết quả sau:

2531.83

Không có chất
lỏng (Empty)
Uempty
Iempty
215.8
0.734

Có chất lỏng
(Full)
Ufull
Ifull
215.1
0.738

1.68

5114.29

215.7

0.873

215.3

149

2.48

7544.85

215.8

0.907

200

3.33

10127.3
1

216.3

251

4.18

12709.7

216.2

N
(v/p)

N(v/s
)

Re

50

0.83

101

Pmixer

Np

0.31

10.14

0.886

2.20

8.70

215.2

0.903

-1.26

-1.55

0.903

216.0

0.93

5.00

2.54

0.875

216.3

0.865

-1.87

-0.48

12


8
299

4.98

15140.3
4

216.1

0.855

215.3

0.865

350

5.83

17722.8
0

216.2

0.823

209.4

0.893

401

6.68

20305.2
7

209.7

0.851

210.3

0.903

449

7.48

22735.8
2

210.0

0.832

208.5

0.896

500

8.33

25318.2
9

209.8

0.839

208.4

0.923

551

9.18

27900.7
5

210.1

0.842

208.2

0.938

599

9.98

30331.3
1

210.2

0.830

208.7

0.993

650

10.83

32913.7
7

210.1

0.845

209.9

1.008

701

11.68

35496.2
4

210.3

0.856

209.4

1.013

1.32

0.20

8.16

0.77

10.30

0.65

10.89

0.49

14.70

0.48

16.55

0.40

29.50

0.56

30.64

0.45

28.89

0.34

Trường hợp 3: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin lớn có tấm chặn.
Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,15 m
Khối lượng riêng của nhớt :
µ

ρ

= 850 kg/m3

Độ nhớt của nhớt : = 0,009089 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 51 v/p = 0,85 v/s
Chuẩn số Reynold:
d 2 Nρ 0,15 2 × 0,83 × 850
=
=
µ
0,009089

Re =
Pmixer = Pfull - Pempty
=(Ufull.Ifull –Uempty.Iempty).k =
13

Chuẩn số công suất:
P
20,54
=
= 629,31
5
3
N d ρ 0,85 × 0,15 5 × 850
3

Np =
Tính tương tự như trên cho các vận tốc khác của cánh khuấy, ta có bảng kết quả sau:

1753.49

Không có chất
lỏng (Empty)
Uempty
Iempty
215.8
0.734

Có chất lỏng
(Full)
Ufull
Ifull
210.6
0.755

1.68

3542.06

215.7

0.873

211.3

149

2.48

5225.41

215.8

0.907

200

3.33

7013.97

216.3

251

4.18

8802.54

299

4.98

350

Pmixer

Np

0.55

14.60

0.899

1.49

4.83

217.4

0.956

10.89

11.02

0.903

213.8

0.920

1.24

0.52

216.2

0.875

213.7

0.903

3.42

0.72

10485.8
9

216.1

0.855

214.6

0.936

14.49

1.81

5.83

12274.4
5

216.2

0.823

214.7

0.954

24.20

1.89

401

6.68

14063.0
2

209.7

0.851

213.6

1.002

32.02

1.66

449

7.48

15746.3
7

210.0

0.832

213.5

1.049

44.32

1.64

500

8.33

17534.9
3

209.8

0.839

214.8

1.111

56.36

1.51

551

9.18

19323.5
0

210.1

0.842

215.0

1.194

71.83

1.44

599

9.98

21006.8
5

210.2

0.830

213.9

1.252

84.00

1.31

650

10.83

22795.4
1

210.1

0.845

215.2

1.385

108.47

1.32

701

11.68

24583.9
8

210.3

0.856

214.0

1.479

122.84

1.19

N
(v/p)

N(v/s
)

Re

50

0.83

101

14


Trường hợp 4: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin lớn không có tấm
chặn.
Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,15 m

Khối lượng riêng của nhớt :
µ

ρ

= 850 kg/m3

Độ nhớt của nhớt : = 0,009089 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 50 v/p = 0,83 v/s
Chuẩn số Reynold:
d 2 Nρ 0,15 2 × 0,83 × 850
=
= 1753.49
µ
0,009089

Re =
Pmixer = Pfull - Pempty
=(Ufull.Ifull –Uempty.Iempty).k =(209.8*0.759 – 215.8*0.734)*0.9 = 0.76
Chuẩn số công suất:
P
0.76
=
= 20.26
5
3
N d ρ 0,83 × 0,15 5 × 850
3

Np=
Tính tương tự như trên cho các vận tốc khác của cánh khuấy, ta có bảng kết quả sau:

1753.49

Không có chất
lỏng (Empty)
Uempty
Iempty
215.8
0.734

Có chất lỏng
(Full)
Ufull
Ifull
209.8
0.759

1.68

3542.06

215.7

0.873

209.7

149

2.48

5225.41

215.8

0.907

200

3.33

7013.97

216.3

251

4.18

8802.54

Pmixer

Np

0.76

20.26

0.918

3.78

12.27

209.9

0.924

-1.60

-1.62

0.903

209.3

0.907

-4.94

-2.06

216.2

0.875

209.4

0.875

-5.35

-1.13

4.98

10485.8
9

216.1

0.855

209.6

0.864

-3.30

-0.41

5.83

12274.4
5

216.2

0.823

215.8

0.872

9.22

0.72

6.68

14063.0
2

209.7

0.851

215.8

0.859

6.23

0.32

N
(v/p)

N(v/s
)

Re

50

0.83

101

299
350
401

15


449
500
551
599
650
701

7.48

15746.3
7

210

0.832

215.5

0.885

8.33

17534.9
3

209.8

0.839

215.4

0.893

9.18

19323.5
0

210.1

0.842

216

0.945

9.98

21006.8
5

210.2

0.83

216.1

0.951

10.83

22795.4
1

210.1

0.845

216.3

0.981

11.68

24583.9
8

210.3

0.856

215.9

1.028

14.40

0.53

14.70

0.39

24.49

0.49

27.94

0.44

31.19

0.38

37.74

0.37

Trường hợp 5: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin nhỏ có tấm chặn.
Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,075 m
Khối lượng riêng của nhớt :
µ

ρ

= 850 kg/m3

Độ nhớt của nhớt : = 0,009089 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 50 v/p = 0,83 v/s
Chuẩn số Reynold:
d 2 Nρ 0,075 2 × 0,83 × 850
=
= 438.37
µ
0,009089

Re =
Pmixer = Pfull - Pempty

=(Ufull.Ifull –Uempty.Iempty).k =( 208.5*0.754 – 209.3*0.762)*0.9 = -2.05
Chuẩn số công suất:

P
− 2.05
=
= −1756.06
5
3
N d ρ 0,83 × 0,075 5 × 850
3

Np=
Tính tương tự như trên cho các vận tốc khác của cánh khuấy, ta có bảng kết quả sau:
N
(v/p)

N(v/s
)

Re

Không có chất
lỏng (Empty)
16

Có chất lỏng
(Full)

Pmixer

Np


50

0.83

438.37

Uempty
209.3

Iempty
0.762

Ufull
208.5

Ifull
0.754

-2.05

-1756.06

101

1.68

885.51

209.6

0.905

210

0.930

5.05

524.96

149

2.48

1306.3
5

209.4

0.922

210.2

0.960

7.85

254.21

200

3.33

1753.4
9

209.8

0.890

208.9

0.943

9.24

123.73

251

4.18

2200.6
3

209.6

0.864

208.9

0.923

10.55

71.43

299

4.98

2621.4
7

215.6

0.835

210.1

0.902

8.54

34.19

350

5.83

3068.6
1

210.1

0.833

210.5

0.803

-5.38

-13.45

401

6.68

3515.7
5

209.6

0.826

209.4

0.904

14.55

24.17

449

7.48

3936.5
9

205.4

0.810

209.6

0.915

22.87

27.05

500

8.33

4383.7
3

209.6

0.813

210.9

0.905

18.41

15.77

551

9.18

4830.8
7

215.5

0.840

210.2

0.890

5.45

3.49

599

9.98

5251.7
1

209.4

0.814

209.1

0.936

22.74

11.33

650

10.83

5698.8
5

215.7

0.818

209

0.955

20.84

8.13

701

11.68

6145.9
9

209.7

0.846

210.1

0.971

23.94

7.44

Trường hợp 6: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin nhỏ khôngcó tấm
chặn.
Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,075 m
17


Khối lượng riêng của nhớt :
µ

ρ

= 850 kg/m3

Độ nhớt của nhớt : = 0,009089 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 50 v/p = 0,83 v/s
Chuẩn số Reynold:
d 2 Nρ 0,075 2 × 0,83 × 850
=
= 438.37
µ
0,009089

Re =
Pmixer = Pfull - Pempty
=(Ufull.Ifull –Uempty.Iempty).k = (208.8*0.741- 209.3*0.762)*0.9 = -4.29
Chuẩn số công suất:

P
− 4.29
=
= −3674.49
5
3
N d ρ 0,83 × 0,075 5 × 850
3

Np =
Tính tương tự như trên cho các vận tốc khác của cánh khuấy, ta có bảng kết quả sau:
Có chất lỏng
(Full)
Ufull
Ifull
208.8
0.741

Pmixer

Np

438.37

Không có chất
lỏng (Empty)
Uempty
Iempty
209.3

0.762

-4.29

-3674.49

1.68

885.51

209.6

0.905

209.4

0.912

1.16

120.18

149

2.48

1306.3
5

209.4

0.922

209.3

0.948

4.81

155.86

200

3.33

1753.4
9

209.8

0.89

209.1

0.943

9.41

126.00

251

4.18

2200.6
3

209.6

0.864

209.6

0.934

13.20

89.42

299

4.98

2621.4
7

215.6

0.835

209.8

0.881

4.33

17.33

350

5.83

3068.6
1

210.1

0.833

209.7

0.874

7.44

18.58

401

6.68

3515.7
5

209.6

0.826

209.6

0.86

6.41

10.65

449

7.48

3936.5

205.4

0.81

209.7

0.868

14.08

16.66

N
(v/p)

N(v/s
)

Re

50

0.83

101

18


9
500

8.33

4383.7
3

209.6

0.813

209.6

0.872

11.13

9.53

551

9.18

4830.8
7

215.5

0.84

209.5

0.889

4.70

3.01

599

9.98

5251.7
1

209.4

0.814

209.6

0.894

15.24

7.59

650

10.83

5698.8
5

215.7

0.818

209.4

0.882

7.42

2.89

701

11.68

6145.9
9

209.7

0.846

209.5

0.917

13.23

4.11

Trường hợp 7: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy chân vịt có tấm chặn.
Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,15 m

Khối lượng riêng của nhớt :
µ

ρ

= 850 kg/m3

Độ nhớt của nhớt : = 0,009089 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 51 v/p = 0,85 v/s
Chuẩn số Reynold:
d 2 Nρ 0,15 2 × 0,83 × 850
=
= 1753.49
µ
0,009089

Re =
Pmixer = Pfull - Pempty
=(Ufull.Ifull –Uempty.Iempty).k = (217.8*0.749-216.2*0.853)*0.9 = -19.16
Chuẩn số công suất:

P
− 19.16
=
= −512.88
5
3
N d ρ 0,83 × 0,155 × 850
3

Np =
Tính tương tự như trên cho các vận tốc khác của cánh khuấy, ta có bảng kết quả sau:

N
(v/p)

N(v/s
)

Re

Không có chất
lỏng (Empty)
Uempty
Iempty
19

Có chất lỏng
(Full)
Ufull
Ifull

Pmixer

Np


50

0.83

1753.49

216.2

0.853

217.8

0.749

-19.16

-512.88

101

1.68

3542.06

216.0

0.891

211.8

0.882

-5.08

-16.51

149

2.48

5225.41

216.1

0.898

217.9

0.936

8.91

9.01

200

3.33

7013.97

215.8

0.908

217.9

0.948

9.56

4.00

251

4.18

8802.54

215.5

0.886

216.3

0.891

1.61

0.34

299

4.98

10485.8
9

215.4

0.828

210.7

0.887

7.69

0.96

350

5.83

12274.4
5

215.7

0.837

212.3

0.881

5.85

0.46

401

6.68

14063.0
2

215.5

0.802

210.9

0.848

5.41

0.28

449

7.48

15746.3

7

215.8

0.794

211.0

0.864

9.86

0.36

500

8.33

17534.9
3

215.7

0.824

211.5

0.844

0.69

0.02

551

9.18

19323.5
0

215.3

0.824

210.0

0.860

2.87

0.06

599

9.98

21006.8
5

215.5

0.830

211.2

0.869

4.20

0.07

650

10.83

22795.4
1

215.3

0.842

211.0

0.892

6.24

0.08

701

11.68

24583.9
8

215.2

0.837

211.1

0.885

6.03

0.06

Trường hợp 8: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy chân vịt lớn không có
tấm chặn.
Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,15 m
Khối lượng riêng của nhớt :
µ

ρ

= 850 kg/m3

Độ nhớt của nhớt : = 0,009089 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 50 v/p = 0,83 v/s
20


Chuẩn số Reynold:
d 2 Nρ 0,15 2 × 0,83 × 850
=
= 1753.49
µ
0,009089

Re =
Pmixer = Pfull - Pempty
=(Ufull.Ifull –Uempty.Iempty).k =(210.0*0.730-216.2*0.853)*0.9 = -28.01
Chuẩn số công suất:

P
− 28.01
=
= −749.78
5
3
N d ρ 0,83 × 0,15 5 × 850
3

Np=
Tính tương tự như trên cho các vận tốc khác của cánh khuấy, ta có bảng kết quả sau:
Có chất lỏng

(Full)
Ufull
Ifull
210.0
0.730

Pmixer

Np

1753.49

Không có chất
lỏng (Empty)
Uempty
Iempty
216.2
0.853

-28.01

-749.78

1.68

3542.06

216.0

0.891

210.3

0.892

-4.38

-14.23

149

2.48

5225.41

216.1

0.898

210.6

0.905

-3.12

-3.15

200

3.33

7013.97

215.8

0.908

210.7

0.898

-6.06

-2.54

251

4.18

8802.54

215.5

0.886

210.8

0.879

-5.08

-1.07

299

4.98

10485.8
9

215.4

0.828

211.0

0.868

4.32

0.54

350

5.83

12274.4
5

215.7

0.837

210.4

0.853

-0.96

-0.08

401

6.68

14063.0
2

215.5

0.802

210.5

0.832

2.07

0.11

449

7.48

15746.3
7

215.8

0.794

210.6

0.848

6.52

0.24

500

8.33

17534.9
3

215.7

0.824

210.6

0.832

-2.27

-0.06

551

9.18

19323.5
0

215.3

0.824

210.4

0.847

0.72

0.01

599

9.98

21006.8
5

215.5

0.830

216.2

0.836

1.69

0.03

N
(v/p)

N(v/s
)

Re

50

0.83

101

21


650

10.83

22795.4
1

215.3

0.842

216.1

0.838

-0.17

-0.002

701

11.68

24583.9
8

215.2

0.837

216.2

0.867

6.59

0.06

Trường hợp 9: khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy chân vịt lớn có tấm chặn
Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,15 m
Khối lượng riêng của dầu :
µ

ρ

= 700 kg/m3

Độ nhớt của dầu : = 0,005184 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 50 v/p = 0,83 v/s
Chuẩn số Reynold:
d 2 Nρ 0,15 2 × 0,83 × 700
=
= 2530,83
µ
0,005184

Re =
Pmixer = Pfull - Pempty
=(Ufull.Ifull - Uempty.Iempty).k =( 211.0*0.716 - 216.2*0.853)*0.9= -30.01
Chuẩn số công suất:

P
− 30.01
=
= −975.51
5
3
N d ρ 0,83 × 0,15 5 × 700
3

Np =

Tính tương tự ta có bảng như sau:
N
(v/p)

N(v/s)

Re

50
101
149
200
251

299
350
401
449
500

0.83
1.68
2.48
3.33
4.18
4.98
5.83
6.68
7.48
8.33

2531.83
5114.29
7544.85
10127.31
12709.78
15140.34
17722.80
20305.27
22735.82
25318.29

Không có chất
lỏng (Empty)

Uempty Iempty
216.2 0.853
216.0 0.891
216.1 0.898
215.8 0.908
215.5 0.886
215.4 0.828
215.7 0.837
215.5 0.802
215.8 0.794
215.7 0.824
22

Có chất lỏng
(Full)
Ufull
Ifull
211.0 0.716
211.8 0.870
211.6 0.921
211.5 0.936
211.7 0.916
211.6 0.851
211.2 0.862
211.0 0.862
210.0 0.874
210.3 0.873

Pmixer

Np

-30.01
-7.37
0.74
1.82
2.69
1.55
1.36
8.15
10.98
5.27

-975.51
-29.07
0.91
0.92
0.69
0.24
0.13
0.51
0.49
0.17


551
599
650
701

9.18
9.98
10.83
11.68

27900.75
30331.31
32913.77
35496.24

215.3
215.5
215.3
215.2

0.824
0.83
0.842
0.837

210.4
211.6
212.0
212.1

0.865
0.884
0.878
0.871

4.13
7.37
4.37
4.16

0.10
0.14
0.06
0.05

Trường hợp 10: khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy chân vịt lớn không tấm
chặn
Ta có:
Đường kính cánh khuấy: d = 0,15 m
Khối lượng riêng của dầu :
µ

ρ

= 700 kg/m3

Độ nhớt của dầu : = 0,005184 Ns/m2
Hệ số : k = 0,9
Vận tốc cánh khuấy: N = 50 v/p = 0,83 v/s
Chuẩn số Reynold:
d 2 Nρ 0,15 2 × 0,83 × 700
=
= 2530,82
µ
0,005184

Re =
Pmixer = Pfull - Pempty
=(Ufull.Ifull - Uempty.Iempty).k =(209.4*0.751-216.2*0.853)*0.9 = -24.44
Chuẩn số công suất:
P
− 24.44
=
= −794.60
5
3
N d ρ 0,83 × 0,15 5 × 700
3

Np =

Tính tương tự ta có bảng như sau:
N
(v/p)
50
101
149
200
251
299
350
401

N(v/s)
0.83

1.68
2.48
3.33
4.18
4.98
5.83
6.68

Re
2531.83
5114.29
7544.85
10127.31
12709.78
15140.34
17722.80
20305.27

Không có
chất lỏng
(Empty)
Uempty Iempty
216.2 0.853
216.0 0.891
216.1 0.898
215.8 0.908
215.5 0.886
215.4 0.828
215.7 0.837
215.5 0.802

23

Có chất lỏng
(Full)

Pmixer

Ufull
209.4
208.3
209.5
209.3
209.2
209.4
209.5
210.6

-24.44 -794.60
-2.99 -11.78
6.54
8.04
-2.49
-1.26
1.00
0.26
6.65
1.01
1.74
0.16
12.20

0.77

Ifull
0.751
0.908
0.961
0.923
0.918
0.887
0.871
0.885

Np


449
500
551
599
650
701

7.48
8.33
9.18
9.98
10.83
11.68

22735.82

25318.29
27900.75
30331.31
32913.77
35496.24

215.8
215.7
215.3
215.5
215.3
215.2

0.794
0.824
0.824
0.830
0.842
0.837

210.2
209.4
209.3
210.2
210.4
209.6

0.853
0.843
0.847

0.867
0.872
0.873

7.16
-1.09
-0.12
3.04
1.97
2.57

0.32
-0.04
0.00
0.06
0.03
0.03

3.Đồ thị
Trường hợp 1: Khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy tua-bin lớn có tấm chặn.
Trường hợp 2: Khuấy chất lỏng là dầu với cánh khuấy tua-bin lớn không có tấm chặn.

Đồ thị:
Trường hợp 3: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin lớn có tấm chặn.
24


Trường hợp 4: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin lớn không có tấm
chặn.

Đồ thị:
Trường hợp 5: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tua-bin nhỏ có tấm chặn.
Trường hợp 6: Khuấy chất lỏng là nhớt với cánh khuấy tuabin nhỏ không có tấm
chặn.

25