管输剪切模拟搅拌槽中流体平均剪切率的计算

摘要

计算搅拌槽内流体剪切率的Metzner_Otto方法只适用于计算某些叶轮 搅拌槽系统内层流时叶轮区的平均剪切率 ,不能满足原油管输过程剪切作用模拟的需要。根据流体流动的能量耗散率与剪切率的关系 ,提出了通过搅拌的轴功率计算搅拌槽全槽流体平均剪切率的方法。针对牛顿流体和幂律流体 ,提出了全槽平均剪切率的计算式。以实验室用的一个小型搅拌系统为例 ,使用所提出的方法 ,建立了槽内流体平均剪切率与搅拌转速、流体体积、幂律流体稠度系数及流动特性指数关系的经验数学模型。该模型预测的结果与直接由实测扭矩计算的平均剪切率相当接近。本方法适用于各种类型的叶轮 ,不受流体流态的限制 ,其原理还适用于符合其他流变模型的非牛顿流体。