粘彈性流體攪拌過程的特點及其對攪拌的要求
粘彈性流體行為會對系統的混合產生巨大的負面影響。彈性流體的典型特征是法向應力差、彈性回縮和應力超調。這些特征會顯著影響混合行為。粘彈性流體流場的力學特性明顯不同于其他流體。對于牛頓流體，由于攪拌的離心作用，流體在攪拌設備中呈旋渦狀；相反，在混合粘彈性流體的過程中，zui的明顯特征是彈性。彈性是一種材料在受力變形時試圖保持原有形狀或恢復原有形狀的特性。因此，在攪拌操作中，彈性使物料在不混合的情況下盡量保持原來的形狀。當粘彈性流體運動時，它總是產生垂直于剪切平面的法向應力差， 這將導致二次流動，使攪拌設備中的流體產生爬桿現象———weissen Berg效應，即流體被攪拌器葉片末端吸入，沿攪拌軸排出。對于氣液操作，攪拌器設計的一些基本原則是:為了防止氣體短路，攪拌器通常采用中間水平圓盤的方式。需要注意的是，雖然攪拌產生的低壓渦流會吸入氣體，但當氣體量達到一定程度時，也會發生氣穴現象，從而大大降低攪拌的效果。攪拌器的氣體處理能力與攪拌器葉片的數量有關。葉片越多，氣體處理能力越大。典型的氣體分散攪拌器是具有六個葉片的圓盤渦輪，zui的傳統結構是多年經驗積累形成的。用凹葉片代替平葉片的渦輪有很多優點，可以使氣液系統產生更大的湍流作用，從而提高混合效率。除了攪拌器本身，攪拌器的安裝方式對氣液接觸能力的提高也有重要作用。發現水平攪拌方式可以使傳質系數提高一個數量級。當氣-液系統涉及固體懸浮時，有時使用多個攪拌器是有幫助的，一個用于吸入氣體，另一個用于固體懸浮。當通風停止時，在通風條件下運行的攪拌器會突然消耗大量功率。所以在選擇電機時有兩種方案:一種是在沒有通風的情況下，根據攪拌功率來確定電機的功率； 二是根據通氣時的攪拌功率來確定電機的功率。第一種方案雖然相對安全，但能量利用率低；第二種方案操作更復雜，但能量利用率高。在設計中，多級或無級調速電機可以保證在各種工況下運行，即在不通風或少通風時采用低速，通風正常時再調整到設定速度。
