Theoretical Foundations of Chemical EngineeringTheoretical Foundations of Chemical EngineeringТеоретические основы химической технологии0040-35713034-6053The Russian Academy of Sciences65280810.31857/S0040357124020011CUXJSUArticlesСтатьиResearch ArticleОсобенности гидромеханического расчета аппарата с прецессирующей мешалкойОсобенности гидромеханического расчета аппарата с прецессирующей мешалкойДоманскийИ. В.
Russian Federation
domanskij.iv@gmail.comНекрасовВ. А.
Russian Federation
domanskij.iv@gmail.comСанкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)2304202458213614302022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/0040-3571/article/view/652808

Поведение вала с осевой мешалкой, подвешенного на приводном валу вдоль оси смесителя посредством шарнира Гука, зависит от типа мешалки, физических свойств перемешиваемой жидкости и от частоты вращения мешалки. На основе общих гидродинамических закономерностей в работе получены уравнения для расчета двух предельных частот, в интервале которых наблюдается свободное прецессионое вращение вала, уравнения для расчета мощности, затрачиваемой на перемешивание, и радиуса окружности, описываемой центром мешалки при прецессионном движении. Коэффициенты предложенных уравнений найдены или уточнены экспериментально.

Поведение вала с осевой мешалкой, подвешенного на приводном валу вдоль оси смесителя посредством шарнира Гука, зависит от типа мешалки, физических свойств перемешиваемой жидкости и от частоты вращения мешалки. На основе общих гидродинамических закономерностей в работе получены уравнения для расчета двух предельных частот, в интервале которых наблюдается свободное прецессионое вращение вала, уравнения для расчета мощности, затрачиваемой на перемешивание, и радиуса окружности, описываемой центром мешалки при прецессионном движении. Коэффициенты предложенных уравнений найдены или уточнены экспериментально.

частота вращения мешалкичастота прецессииустойчивостьрадиус прецессиикоэффициент мощностиNienow A.W. Stirring and stirred-tank reactors // Chem. Ing. Technik. 2014. V. 86. № 12. P. 2063.Ekato. The Book. Freiburg: Ekato holding Hmbh, 2012.Tanguy P.A., Fradette L., Ascanio G., Yatomi R. Laminar mixing processes in stirred vessels. In: Advances in industrial mixing. A companion to the Handbook of industrial mixing, edited by S.M., Kresta, A.W., Etchells III, D.S., Dickey, V.A., Atiemo-Obeng, Wiley, New Jersey, 2016.Amanula A.A., Buckland B.C., Nienow A.W. Mixing in the Fermentation and Cell Culture Industries. In: Handbook of industrial mixing, edited by E.L., Paul, V.A., Atiemo-Obeng, S.M. Kresta, Wiley-Interscience, New Jersey, 2004.Strek F. Michani a michaci zarizeni. Prelozili a dopolnili I. Fort, J. Kratky, J. Vlcek. Praha, 1977.Окулов В.Л., Соренсен Ж.Н., Г.А.М. ван Куик. Развитие теорий оптимального ротора. К 100-летию вихревой теории гребного винта проф. Н.Е. Жуковского // Труды ЦАГИ им. проф. Н.Е. Жуковского. Вып. 2713. М., 2013. С. 72Brown D.A.R. Mixer performance characteristics: impeller and process efficiency // In: Mixing XXII. 2010. Victoria, BC Canada.Machado M.B., Nunhez J.R., Nobes D., Kresta S.M. Impeller Characterization and Selection: Balancing Efficient Hydrodynamics with Process Mixing Requirements // AIChE Journal. 2012. V. 58. № 8. P. 2573.Fort I., Seichter P., Pesl L. Axial Thrust of axial flow Impellers // Chem. Eng. Res. Des. 2013. V. 91. № 5. P. 789.Zwietering T.N. Suspension of solids in liquid by agitators // Chem. Eng. Sci. 1958. V. 8. P. 244.Grenville R.K., Mak A.T.C., Brown D.A.R. Suspension of solid particles in vessels agitated by axial flow impellers // Chem. Eng. Res. Des. 2015. V. 100. P. 282.Domanskii I.V., Mil’chenko A.I., Sargaeva Y.V., Kubyshkin S.A., Vorob’ev-Desyatovskii N.V. Suspending conditions fo ar smooth-wall mixer. // TFCE, 2023, Vol. 57. № 2. P. 166–176.Доманский И.В., Мильченко А.И., Саргаева Ю.В., Кубышкин С.А., Воробьев-Десятовский Н.В. Условие суспензирования для гладкостенного смесителя // ТОХТ. 2023. Т. 57. № 2. С. 166–176.Wu J., Wang S., Nguen B., Daniel M., Ola E. Improved mixing in a magnetite iron ore tank via swirl flow: lab-scale and full-scale studies // Chem. Eng. Technol. 2016. V. 39. № 3. P. 505.Domanskii I.V., Mil’chenko A.I., Sargaeva Y.V., Kubyshkin S.A., Vorob’ev-Desyatovskii N.V. Experience in design and robust operation of precession agitators of ore pulp for large-volume vessels // Theor. Found. Chem. Eng. 2017. V. 51. № 6. P. 1030.Брагинский Л.Н., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешивание в жидких средах. Физические основы и инженерные методы расчета. Л.: Химия, 1984. 336 с.Domanskii I.V., Mil’chenko A.I., Vorob’ev-Desyatovskii N.V. Large size agitators witch precession impeller for ore slurries – Study, design, tests // Chem. Eng. Sci. 2011. V. 66. P. 2277.Васильцов Э.А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред: справочное пособие. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. 272 с.