撹拌混合

バッフルあり撹拌所要動力

邪魔板幅・枚数・液深さからバッフル補正後の動力数 $N_p$ を求め、撹拌所要動力 $P$ に換算します。

入力

D槽径(内径)H液深さdbhB液面から下の長さB
上から見た図(バッフル4枚の例)Bバッフル幅(半径方向)壁に付けた板の枚数がバッフル枚数(この図は 4 枚)nB
傾斜パドル翼水平面bθb:羽根の面に沿った幅θ:水平面からの角度(平パドル翼は θ = 90°)
槽の図の左のバッフルは液面から長さ hB だけ入れた場合、右は槽底から液面の上まである場合です。hB は傾斜パドル翼の式でだけ使い、空欄なら hB = H とします。B は壁から槽の中心へ向かう板の幅、nB は板の枚数です。

翼種を選ぶと一部の代表値を入力します。Np0 は亀井・平岡の式などで求めたバッフル無し動力数を入力してください。

前段の「亀井・平岡の式(バッフル無し撹拌所要動力)」で求めた値を使えます。

空欄ならパドル翼・傾斜パドル翼は形状から自動計算します。大型翼は手入力してください。

°

計算結果

入力値を入れて「計算する」を押してください

計算式

バッフルあり条件では、完全邪魔板条件の動力数 $N_{Pmax}$ とバッフル補正変数 $x$ から、バッフル付きの動力数 $N_p$ を求めます。補正式の計算値がバッフル無し動力数 $N_{p0}$ を下回る場合は $N_{p0}$ を採用します。

$$ N_p = \left(1+x^{-3}\right)^{-1/3}N_{Pmax} $$
$$ P = N_p\rho n^3d^5 $$

パドル翼では $x=4.5(B/D)n_B^{0.8}(H/D)/N_{Pmax}^{0.2}+N_{p0}/N_{Pmax}$ を基本にします。傾斜パドル翼、大型翼、HR320系は翼種に応じて $x$ の形を切り替えます。

この $x$ の $H/D$ を含む形は、加藤ら(2011)で $h_B=H$ とした場合に相当し、加藤ら(2015)にも同じ $x$ があります。2011年論文では動力数の補間式が異なり、2015年論文はHB翼への適用です。

傾斜パドル翼の補正式

$$ x=\frac{4.5(B/D)n_B^{0.8}(h_B/H)}{(2\theta/\pi)^{0.72}N_{Pmax}^{0.2}}+\frac{N_{p0}}{N_{Pmax}} $$

この選択肢で $N_{Pmax}$ が空欄の場合は、傾斜パドル翼の次式で推算します。

$$ N_{Pmax}=8.3(2\theta/\pi)^{0.9}\left(n_p^{0.7}b\sin^{1.6}\theta/d\right) $$

大型翼の補正式

$$ x=\frac{3.8(B/D)n_B^{0.8}(H/D)}{N_{Pmax}^{0.2}} $$

加藤ら(2016)の式を使い、$N_{p0}/N_{Pmax}$ の加算項は含めません。

適用範囲と注意事項

入力したバッフル無し動力数 $N_{p0}$ と、完全邪魔板条件の動力数 $N_{Pmax}$ のあいだを、邪魔板の寸法・枚数と液深さから決まる補正変数 $x$ で結ぶ相関式による計算です。単一の均質な液体(物性は密度 $\rho$ のみ)を前提にしています。

参考資料

書籍

最新ミキシング技術の基礎と応用(化学工学の進歩42)

化学工学会 著 / 三恵社

Amazonで見る