攪拌容器內(nèi)流體的傳熱膜系數(shù)
對(duì)流傳熱的基本原理可知，可盤管表面或內(nèi)筒表面存在的流體滯留底層是影響熱量傳遞的主要因素。而該滯留底層的厚度僅同流體本身的物性參數(shù)和流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。因此，對(duì)于不同形狀的攪拌槳葉，如它們能使容器內(nèi)流體形成基本相同的流動(dòng)狀態(tài)，則容器內(nèi)流體的傳熱膜系數(shù)也應(yīng)基本相同。特別當(dāng)容器內(nèi)的流體的流動(dòng)狀態(tài)為湍流時(shí)，且在整個(gè)容器內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)較均勻時(shí)，流體的傳熱膜系數(shù)應(yīng)與槳葉形狀無(wú)關(guān)。通過(guò)將容器內(nèi)單位體積流體消耗的攪拌功率同傳熱膜系數(shù)相關(guān)聯(lián)，對(duì)于在攪拌中處于湍流狀態(tài)的流體，提出了兩個(gè)適應(yīng)性廣而形式更為簡(jiǎn)單的傳熱膜系數(shù)計(jì)算有兩個(gè)公式。由于攪拌功率總是需要計(jì)算的，故這一點(diǎn)對(duì)使用該兩式不會(huì)產(chǎn)生苦難。但使用該兩式的限.制條件是容器內(nèi)流體須處于湍流狀態(tài)。當(dāng)攪拌操作過(guò)程涉及到傳質(zhì)，傳熱或反應(yīng)時(shí)，整個(gè)操作過(guò)程往往是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，要從理論上將這些過(guò)程用數(shù)學(xué)，化學(xué)或物理的方法還未能表達(dá)出來(lái)。因此在工程的實(shí)際設(shè)計(jì)中，對(duì)于一些較復(fù)雜或把我不大的攪拌過(guò)程，一般會(huì)通過(guò)小試和中試的實(shí)驗(yàn)方法獲得過(guò)程的基本數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果推廣到實(shí)際的大容器操作過(guò)程。這就是攪拌工藝的設(shè)計(jì)放大。用以實(shí)驗(yàn)的設(shè)備與實(shí)際將要采用的設(shè)備是相似的，而物料及其特性也是相同的。所謂設(shè)備相似是指攪拌槳的形式一般應(yīng)是相同的，只是槳葉的直徑，寬度等幾何尺寸不同，但各尺寸的比例應(yīng)是相同的。根據(jù)相似理論，要使試驗(yàn)數(shù)據(jù)能適用于實(shí)際操作過(guò)程，就應(yīng)使兩個(gè)系統(tǒng)具有相似的條件，這些相似條件為幾何相似，運(yùn)動(dòng)相似，動(dòng)力相似和傳熱相似。其中，運(yùn)動(dòng)相似包含了幾何相似，動(dòng)力相似和傳熱相似均包含了幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似。
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