张翠勋

(山东省科学院天力干燥股份有限公司，山东济南250014)

0 引 言

搅拌槽广泛应用于流体的混合、传热、传质和化学反应等单元操作，其中搅拌桨的安装位置是影响槽内流型的关键因素之一，决定了搅拌操作效率和最终产品性能。当高径比(液位高度H与搅拌槽内径T的比值)小于1时，可以采用单层桨;而H/T＞1时，为了保证混合效果，则需要安装多层桨。事实上，工业用搅拌槽的高径比往往大于1.5［1］，对于该类搅拌槽，需要多层桨搅拌。单层桨搅拌时，搅拌桨的离底高度是需要考虑的一个重要参数;多层桨搅拌时，还要考虑桨间距的影响。迄今为止，国内外围绕这一主题做了大量工作，其中研究最多的是径流型Rushton桨，该桨因具有较强的气体分散性能而广泛应用于搅拌槽内的气-液混合操作［2-3］。

Nienow［4］首次研究了单层Rushton桨搅拌槽内拌桨的离底高度C对流型以及固体颗粒悬浮的影响，发现当C≥T/5时，为典型的双循环流动结构;当C≤T/6时，转变为单循环流动结构。Ibrahim和Nienow［5］的研究同样证实，离底高度降为T/6以后，Rushton桨产生的流型由径向流过渡为轴向流。Montante和Galletti等［6-9］随后对离底高度和流型之间的关系展开了实验和数值研究，得出了相同的结论，他们还指出，当0.15＜C/T＜0.2时，搅拌槽内的流型是随机的，存在流动不稳定性。

对于双层Rushton桨搅拌槽，流型更加复杂，除了底层桨的离底高度以外，还存在桨间距的影响，Rutherford等［10］对此展开了系统的研究。他们指出，随着桨间距的不同，高径比H/T=1的双层Rushton桨搅拌槽内存在3种流型:当……