搅拌器的流体径向力

   上一篇我们介绍了轴承受力主要取决于流体径向力，本节介绍流体径向力的计算。

   流体的径向力是来自作用在叶轮上的力的不平衡部分，如果流体通过叶轮的流动*对称，则没有流体径向力。假设叶轮在无限大的流体中转动，通过叶轮的流体*对称，叶轮制造得十分，就应当没有流体作用力。此处需要指出的是，流体径向力仅针对雷诺数较大的情况而言，对于层流的情况或高粘流体，则谈不上流体径向力。

    根据扭矩与作用力的关系，如果作用在叶片上的等效力是作用在叶轮的有效半径上，则流体径向力可从力等于扭矩除以力臂的扭矩方程得出：

    假定所有的流体都作用到搅拌器叶片的端部，则有效半径等于叶轮半径，但是搅拌器的叶片从根部到端部都受到流体的作用力，故有效半径肯定小于叶轮半径，如下图所示。有人假定有效半径为叶轮半径的3/4，有人假定有效半径为叶轮半径的0.7倍，HG20569中假定有效半径是叶轮半径的3/4，可求出流体径向力为：

    从公式可知，流体径向力与叶片数目呈反比。理论上，作用在叶片上的力是对称的，流体径向力是0，但实际上每个瞬间各个叶片上的径向力都不相等，这些不平衡力导致扭矩发生变化并形成弯矩。

流体平均作用力等效点

    事实上，流体径向力不仅和叶片数量有关，也和釜的结构、内构件、物料粘度、雷诺数等密切相关，将搅拌叶片数量等参数合并成流体径向力系数K，可将流体径向力F_h表达为：

式中 M’——搅拌器的扭矩，Nm

K——流体径向力系数

 

    从公式中可见，流体径向力和流体径向力系数呈正比，流体径向力系数与搅拌器型式相关，下一部分我们将继续介绍不同状态下搅拌器的流体径向力系数。