1. Разберете изискванията за смесване
a. Свойства на материала
Вискозитет: Материалите с висока вискозитет (напр. Пасти, лепила) изискват по-високи скорости за преодоляване на вътрешното триене, докато течностите с нисък вискозитет могат да се нуждаят от по-ниски скорости, за да се избегне пръскане или прекомерно срязване.
Плътност и размер на частиците: Тежките или грубите частици могат да се нуждаят от по -бързо въртене, за да се гарантира окачването и дисперсията, докато фините прахове могат да се агремират при високи скорости.
Чувствителност към срязване: Крехките материали (напр. Определени полимери, биологични проби) изискват по -ниски скорости, за да се предотврати разграждането, докато здравите материали могат да понасят по -високи сили на срязване.
б. Смесване на цели
Хомогенност: Желаното ниво на еднообразие (напр. Колко бързо трябва да се смесват компонентите).
Време за смесване: По -бързите скорости могат да намалят времето за смесване, но могат да причинят претоварване или енергийни отпадъци.
Генериране на топлина: Високите скорости увеличават топлината поради триенето, което може да повлияе на чувствителните към температурата материали.
2. Анализирайте дизайна и геометрията на миксера
Конфигурация на вала: Смесителите с двойни вала могат да имат паралелни или контра-въртящи се валове с различни дизайни на острието (напр. Гребла, колеги, преплитащи се ротори). Формата на острието и разстоянието влияят на моделите на потока и скоростта на срязване.
Размер и геометрия на резервоара: По -големите резервоари могат да изискват по -високи скорости за поддържане на турбулентност на потока, докато преградите или скреперите могат да променят оптималната скорост чрез повишаване на циркулацията.
Просвет между остриетата и стените на резервоара: По -малките хлабини могат да наложат по -ниски скорости, за да се избегне застой или повреда на материал.
3. Провеждане на експериментални тестове
a. Започнете с ниски скорости
Започнете с ниска скорост на въртене (напр. 10–20% от максималния капацитет на миксера) и постепенно го увеличавайте, докато наблюдавате:
Смесване на производителността: Използвайте техники като визуална проверка, тестване на проби (напр. Разпределение на размера на частиците, измервания на вискозитет) или изображения (напр. ЯМР за сложни потоци), за да оцените хомогенността.
Консумация на енергия: Измерете използването на енергия с електромер, за да идентифицирате скоростта, с която енергийната ефективност пика.
Материално поведение: Проверете за признаци на разграждане (напр. Изтъняване на срязване, обезцветяване) или прекомерно пенообразуване.
б. Извършете тест за метене на скоростта
Променете скоростта на постепенни стъпки (напр., 20 об / мин, 40 об / мин, 60 об / мин) и запис:
Време за достигане на желаната хомогенност (напр. Чрез крива на смесване, начертаваща еднаквост спрямо времето).
Пиково изтегленост на мощността (показва кога миксерът работи най -силно).
Всякакви неблагоприятни ефекти (напр. Пръскане, прегряване или стрес на острието).
c. Определете режимите на критична скорост
Ламинарен срещу турбулентен поток:
Ламинарен поток(Ниски скорости): Подходящ за нежно смесване, но може да липсва достатъчно срязване за дисперсия.
Турбулентен поток(Високи скорости): Подобряване на ефективността на смесване, но рискува дати от материали или прекомерно използване на енергия.
Преходна точка: Скоростта, с която потокът преминава от ламинар към турбулентен, често идентифициран чрез рязко увеличаване на консумацията на енергия.