1 攪拌器功率和攪拌作業(yè)功率
攪拌時(shí)，以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的攪拌器將對液體做功，并使之發(fā)生流動(dòng)，這時(shí)為使攪拌器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的功率稱為攪拌器功率，其大小與攪拌器的幾何參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)、攪拌釜的結(jié)構(gòu)尺寸及物料的物性參數(shù)等密切相關(guān)。此攪拌器功率不包括機(jī)械傳動(dòng)和軸封所消耗的動(dòng)力。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，須兼顧系統(tǒng)傳動(dòng)效率。
生產(chǎn)時(shí)，不同的攪拌過程、不同的物性及物料量在完成其過程時(shí)所需的動(dòng)力不同，這個(gè)動(dòng)力的大小是被攪拌介質(zhì)的物理、化學(xué)性能以及各種攪拌過程所要求的最終結(jié)果的函數(shù)。習(xí)慣上把攪拌器使攪拌釜中的液體以最佳方式完成攪拌過程所需要的功率稱為攪拌作業(yè)功率。
理想狀況是，攪拌器功率剛好等于攪拌作業(yè)功率，使攪拌過程以最佳方式完成。攪拌器功率小于攪拌作業(yè)功率時(shí)，過程可能無法完成，也可能拖長操作時(shí)間；而過分大于時(shí)，只能是浪費(fèi)動(dòng)力。
2 攪拌器功率的影響因素及計(jì)算
計(jì)算攪拌器功率的目的，一是用于設(shè)計(jì)或校核攪拌器和攪拌軸的強(qiáng)度和剛度，二是用于選擇電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)等傳動(dòng)裝置。影響攪拌器功率的因素很多，主要有幾何因素和物理因素兩大類，包括以下四個(gè)方面：
①攪拌器的幾何尺寸與轉(zhuǎn)速：攪拌器直徑、槳葉寬度、槳葉傾斜角、轉(zhuǎn)速、單個(gè)攪拌器葉片數(shù)、攪拌器距離容器底部的距離等。
②攪拌容器的結(jié)構(gòu)：容器內(nèi)徑、液面高度、擋板數(shù)、擋板寬度、導(dǎo)流筒的尺寸等。
③攪拌介質(zhì)的特性：液體的密度、黏度。
④重力加速度。
上述影響因素綜合起來可用下式關(guān)聯(lián)：
式中：
B-槳葉寬度，m；
d-攪拌器直徑，m；
D-攪拌容器內(nèi)直徑，m；
Fr-弗魯?shù)聰?shù)，F(xiàn)r=N2d/g ；
H-液面高度，m；
K-系數(shù)；
N-攪拌轉(zhuǎn)速，s-1；
NP-功率準(zhǔn)數(shù)，無量綱；
P-攪拌功率，W；
r，q-指數(shù)；
Re-雷諾數(shù)，Re=d2Nρ/μ；
ρ-密度，kg/m3；
μ-黏度，Pa·s。
一般情況下，弗魯?shù)聹?zhǔn)數(shù)Fr的影響較小，而容器內(nèi)徑D、擋板寬度b等幾何參數(shù)可歸結(jié)到系數(shù)K。由式（11-6）得攪拌器功率P為：
上式中ρ、N、d為已知數(shù)，故計(jì)算攪拌器功率的關(guān)鍵是求得功率準(zhǔn)數(shù)NP。在特定的攪拌裝置上，可以測得功率準(zhǔn)數(shù)NP與雷諾數(shù)Re的關(guān)系。將此關(guān)系繪于雙對數(shù)坐標(biāo)圖上即得功率曲線。圖11-10為六種攪拌器的功率曲線。由圖可知，功率準(zhǔn)數(shù)NP隨雷諾數(shù)Re變化。在低雷諾數(shù)（Re≤10）的層流區(qū)內(nèi)，流體不會(huì)打旋，重力影響可忽略，功率曲線為斜率-1的直線；當(dāng)10≤Re≤10000時(shí)為過渡流區(qū)，功率曲線為一下凹曲線；當(dāng)Re>10000時(shí)，流動(dòng)進(jìn)入充分湍流區(qū)，功率曲線呈一水平直線，即NP與Re無關(guān)，保持不變。用式（11-7）計(jì)算攪拌器功率時(shí)，功率準(zhǔn)數(shù)NP可直接從圖11-10查得。
3 攪拌作業(yè)功率
是攪拌混合過程最佳時(shí)所需要的功率，而實(shí)際生產(chǎn)中最佳狀態(tài)有時(shí)很難獲取。因此，通常結(jié)合具體的攪拌過程和確定的攪拌器類型，借助日常生產(chǎn)或一些小型試驗(yàn)來獲取功率數(shù)據(jù)，并以此作為攪拌作業(yè)功率的參考，進(jìn)一步去確定能滿足這一功率要求的攪拌器尺寸與運(yùn)行參數(shù)。
（1）單位體積平均攪拌功率的推薦值
單位體積物料的平均攪拌功率的大小，常用來反映攪拌的難易程度。對同一種攪拌過程，取單位體積物料的平均攪拌功率也是一個(gè)常用的比例放大準(zhǔn)則。
對于Re>10?的湍流區(qū)操作的下述過程，液體單位體積的平均攪拌功率推薦值見表11-8。
表11-8不同攪拌種類液體單位體積的平均攪拌功率
注：1Hp = 735.499 W。
（2）攪拌作業(yè)功率的算圖
如圖11-11所示，算圖依據(jù)攪拌過程的種類以及物料量、物性參數(shù)來確定攪拌作業(yè)功率。將液體容積與液體黏度連線，交于參考線Ⅰ上某點(diǎn)，再將該點(diǎn)與液體相對密度連線，交于參考線Ⅱ上某點(diǎn)，之后將該點(diǎn)與某一操作連線，交于攪拌功率線上某點(diǎn)，即可由此確定該過程的攪拌作業(yè)功率。
