نحوه محاسبه توان مصرفی در همزن های دینامیک
یکی از کلیدی ترین کمیت ها در مورد همزن ها، توان مصرفی آنها است.این کمیت ازآن‌جهت حائز اهمیت است که انرژی جذب‌شده توسط همزن به‌واسطه پروانه‌ها مستقیماً به سیال مورد اختلاط منتقل می‌گردد. اگر انرژی اعمال‌شده کمتر از حدی مشخص باشد اساساً یا اختلاط صورت نمی‌پذیرد و یا مدت‌زمان همگن‌سازی طولانی‌تر از زمان موردنیاز خواهد بود. همچنین در نقطه مقابل اگر انرژی اختلاط بیش‌ازحد باشد اولاً موجب اتلاف انرژی و ثانیاً در بعضی سیالات حساس به نیروهای تنشی وبرشی ، منجر به تخریب مخلوط می‌گردد.
جُستار حاضر بر روی محاسبه توان مصرفی همزن ها در رژیم جریانی آشفته (توربالانس) تمرکز می نماید و شامل رژیم های جریانی آرام نیست.
توان مصرفی در همزن های دینامیک از رابطه فوق محاسبه می شود:
P: توان مصرفی همزن که واحد آن وات یا ژول بر ثانیه است.
NP: عدد توان عبارت است از کمیتی بدون بُعد که مشتق شده از شکل هندسی پروانه است و ربطی به قطر پروانه ندارد.
𝜌: دانسیته سیال موضوع اختلاط که واحد آن کیلوگرم بر مترمکعب است.
N: سرعت دَوَران پروانه همزن با واحد دور بر ثانیه
D: قطر پروانه همزن که واحد آن متر است.
نکات مهم:
- همانطور که در فرمول توان مصرفی مشخص است توان سرعت دَوَران از مرتبه 3 است لذا با دو برابر کردن سرعت چرخش توان مصرفی 8 برابر خواهد شد.
- در فرمول فوق توان قطر پروانه از مرتبه 5 است لذا با دو برابر کردن قطر پروانه، توان مصرفی 32 برابر خواهد شد.
- در فرمول مذکور، ویسکوزیته یا گرانروی سیال وجود ندارد چون اگر رژیم جریانی سیال آشفته باشد، تغییر گرانروی تاثیری در توان مصرفی نخواهد داشت.
