液体撹拌機
液体攪拌機は、主として液体および液体系(溶液、懸濁液、エマルション)の混合、均質化、あるいは懸濁に用いられる攪拌機である。通常、駆動部、攪拌軸、および攪拌体(たとえばプロペラ、Rushtonタービン、アンカー攪拌機)から構成され、攪拌体が液体中で回転して容器内に流れを生じさせる。この流れにより、物質と熱の移動が行われ、所定のせん断条件が設定される。
液体攪拌機では、運転様式の記述に無次元数がよく用いられる。中心的な指標は攪拌機数(動力数)である。
Ne = P / (ρ * n³ * d⁵)
- Ne: 攪拌機数(動力数)
- P: 攪拌機動力 [W]
- ρ: 液体の密度 [kg/m³]
- n: 回転数 [1/s]
- d: 攪拌翼直径 [m]
幾何学的相似が成り立つ場合、攪拌機数を用いて実験室規模から生産規模への動力を移行できる。低粘度液では、攪拌機のレイノルズ数も重要である。
Re = (ρ * n * d²) / μ
- Re: 攪拌機のレイノルズ数
- μ: 動的粘度 [Pa·s]
- Re が小さい → 層流攪拌(粘性が支配的で秩序だった流れ)
- Re が大きい → 乱流攪拌(強い混合)
液体攪拌機は、懸濁液や粉体のような流動性の低い物質には一般にあまり適していない。