搅拌功率计算
第六章-通风发酵设备-第二节搅拌器轴功率的计算
Np= K ReM m
圆盘六平直叶涡轮 Np＝0.6 圆盘六弯叶涡轮 Np≡4.7 圆盘六剪叶涡轮 Np≡3.7
（二）多只涡轮在不通气条件 下输入搅拌液体的功率计算
在相同的转速下，多只涡轮比单只涡轮输出更 多的功率，其增加程度除叶轮的个数之外，还 决定于涡轮间的距离。
Pn＝nP0
（三）通气情况下的搅拌功率 Pg的计算
同一搅拌器在相等的转速下输入通气液 体的功率比不通气流体的为低。
可能的原因是由于通气使液体的重度降 低导致搅拌功率的降低。
功率下降的程度与通气量及液体翻动量 等因素有关，主要地决定于涡轮周围气 流接触的状况。
通气准数：
Na＝Q/ND3来关联功率的下降程度 Na＜0.035 Pg/P0＝1～12.6Na Na＜0.035 Pg/P0＝1～12.6Na Q——通气量 m3/min
生物工程设备
第六章 通风发酵设备
第二节 搅拌器轴功率的计算
一、搅拌器轴功率的计算 轴功率：搅拌器输入搅拌液体的功率，
是指搅拌器以既定的速度运转时，用以 克服介质的阻力所需的功率。它包括机 械传动的摩擦所消耗的功率，因此它不 是电动机的轴功率或耗用功率。
（一）搅拌功率计算的基本方 程式
单只涡轮在不通气条件下输送搅拌液体 的功率计算，
牛顿型流体：粘度μ只是温度的函数，与 流动状态无关。服从牛顿粘性定律。
非牛顿流体：粘度μ不仅是温度的函数， 随流动状态而变化。
（一）非牛顿型发酵醪的流变 等特性
牛顿型流体的流态式为直线，服从牛顿特性定 律：
=dw/dr
所有气体以及大多数低分子量的液体都属于牛 顿型流体，（2）彬汉塑型性流体
搅拌器功率的常用计算方法
工 作 探 索
搅拌器功率的常用计算方法
肖 赞 李利娟
（ 中国核 电工程有 限公 司郑 州分公 司，河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ５ ２ ）
摘 要 ：搅拌 器功 率的计 算是设 计搅拌 设备 的 关键 ，文章对 常用 的几种搅 拌 器功 率计算 方法进 行 总结 ，并给 出各 自的适 用范 围。 关 键词 ：搅 拌 器功率 ；搅拌设 备 ；计算 方法
１ 搅拌器功 率的概念 具有 一 定结 构 形 状 的设 备 中装 有 一定 物 性 的液 体 ，其 中用 一 定 型式 的搅 拌 器以一定 转 速进行搅 拌 时 ，将 对液体 做功 并使 之发 生 流 动 ，这 时为使 搅拌 器连续 运转所 需要 的功率 就是 搅拌器 功率 。 ２ 影响搅拌器功率的 因素 搅 拌 器 的功 率 与槽 内造 成 的流 动 状态 有 关 ，所 以影 响 流 动状 态 的因素必 然也是 影 响搅拌 器功率 的 因素 。如 ：
率 的 大 小 ，常 以用 来 反 映 搅 拌 的 难 易程 度 。 同样 一 种 搅 拌 过程 ，
Ｒ
诺准数 ，Ｒ ｅ ＝ — ， ｏ ｎ ｄ ｉ
介绍 。 ３ ． ２ 算 图法
除了用 公 式法 计算 功 率准 数 坼 之 外 ，还可 以利 用算 图法计 算 功率 准数 Ⅳ Ｐ ， 进 而求 的搅拌 功率 。目前常用 的算 图方法 主要 有三 种 ， Ｒ ｕ ｓ ｈ ｔ ｏ ｎ 算 图 、Ｂ ａ ｔ ｅ ｓ 算 图和 Ｅ Ｋ Ａ Ｔ Ｏ算 图 。Ｒ ｕ ｓ ｈ ｔ ｏ ｎ 算 图主 要给 出了 推进 式 、 涡 轮式 和浆式 搅拌器 的 算图， 详 见文献 ［ ３ ］ 中 的图 ３ － １ ； Ｂ ａ ｔ ｅ ｓ 算 图主要 给 出了开 启式 涡轮 、圆盘 涡轮搅 拌 器的 Ⅳ Ｐ 算 图 ，且 都是 用 于 罐 内有 ４ 块 挡 板 的全 挡 板条 件 的，且 ｄ ／ Ｄ ＝ １ ／ ３ 、Ｃ ／ Ｄ ＝ Ｉ ／ ３ 、 Ｈ ＝ Ｄ，详 见 文献 中的 图 ３ － ２； Ｅ Ｋ Ａ Ｔ Ｏ公 司的算 图详见 文献 ｆ ３ ３ 】 的图 中的 ３ － ３ ，它 给 出了 ６片折 叶开启 式 涡轮 ，锚 式 ，锯 齿 圆盘 涡轮 等 多种浆 型 的 坼 算 图 。 ’
搅拌器功率计算
搅拌器功率计算搅拌器功率分为运转功率和启动功率， 运转功率是指远转时桨叶克服液体的摩擦阻力所 消耗的功率；启动功率是指在启动时桨叶克服液体静止惯性所消耗的功率。
、 运转功率计算以平浆式为例：35P转 mn di式中：E m ---常数项；P 一 - 液体密度， kg/m 3 n --桨叶转速， r/min;d i --- - 桨叶直径，mm;根据对运转功率的进一步分析，得出如下结论：1、 采用倾斜桨叶，在改善结构和降低运转功率方面都是有宜的。
2、 在搅拌跟多液体时，应首先考虑增加桨叶数量，而不应增加桨叶长度。
上适当增加。
二、 惯性功率计算令 k=. 为常数项，则： 符号意义同上。
总功率令 b/ d i =a;b=a d i .则：p阻1.93b4dip阻1.93a5di搅拌器的总功率消耗 P W 为：P/=P转+ P 阻=(k)35n di3、 实际运转功率大于理论功率，这是因为还存在其它阻力，因此应在计算功率的基础4、 容器内壁粗糙时，运转的实际功率应比计算功率增加 10-30%。
5、 容器内有加热蛇管时，应增加 2 倍。
6、 容器内有挡板时，应增加2-3 倍。
3 n di以此式计算的功率值在1kw以上时误差叫小，小于1kw时则与实际功率有较大出入，将以用一下数值对功率作调整:()F W当负荷功率》1kw时，P实二当负荷功率》时，P 实二(1-4 ) F W当负荷功率w时， F 实=10F WF 实=(1-4 ) F W当负荷功率》时，（2-3）P转如果只对功率作粗略估算，P=电动机应选用防潮型、具有接触环的异步电动机，它具有较大的启动转矩，而一般的三相同步电动机是不适应的。
影响搅拌器功率的因素：1、搅拌器的几何参数及运转参数2、搅拌器的几何参数3、搅拌介质的物理参数搅拌器的设计几种搅拌罐的值搅拌罐装料量已知H/D比公称容积V g,操作时盛装物料的容积V g=V* nn—般取值物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态，装料系数取低脂约，物料反应平稳,可取，物料粘度大时，可取大值。
日本永田搅拌功率计算
介质密度ρ=介质黏度μ=转速n=叶轮直径d=桨叶宽度b=液位高度H=容器直径D=桨叶倾角θ=A=28.3775B= 1.017419366p=1.399778516雷诺数Re=5474.944444功率准数Np=0.6634534320.342153搅拌功率P=0.357288531层流转变为过渡流时的临界雷诺数Rec=25.07246377功率准数Np= 2.197157274搅拌功率P=1.183231645倾角为θ的折叶桨临界雷诺数R θ=25.07246377功率准数Np= 2.197157274搅拌功率P=1.1832316450.056挡板宽度w=挡板数nb=①二叶平桨功率准数Np= 1.136848844搅拌功率P=0.612225417②二叶折叶功率准数Np= 1.136848844搅拌功率P=0.612225417挡板系数Kb=0.058114605永田进治的搅拌功率计算式1.对于无挡板搅拌罐的情况,对双叶平桨和双叶斜桨有如下搅拌功率计算式:2.二叶平桨在全挡板时的搅拌功率3.二叶折叶在全挡板时的搅拌功率4.部分挡板时的搅拌功率Kb=0.35,全挡板条件;0<Kb<0.35,部分挡板,Kb>0.35时,Kb增大,搅拌功率反而降低.圆盘涡轮搅拌功率计算功率准数Np=2.59（X1/d）^(-0.2)(D/D0)^0.065圆盘涡轮桨叶的厚度X1（0.01≦X1≦0.05）16mm圆盘涡轮直径d1100mm筒体直径D2200mmD01000mm液体的密度ρ1044kg/cm3搅拌转速n60rpm功率准数Np 6.353481634搅拌器的功率P=Np*ρ*（n/60）^3*（d/1000）^5=10.68256892kw折叶开启涡轮的搅拌功率计算功率准数Np.max=8.3（2*θ/π）^0.9(np^0.7*b*(sinθ)^1.6/d)折叶涡轮的折叶角θ90°叶片数量np4叶片宽度b0.288m搅拌器直径d 1.44m搅拌转速n66rpm液体密度ρ1044kg/m3功率准数Np 4.380766264搅拌器的功率P=Np*ρ*（n/60）^3*d^5=37.69129824kw布鲁马金式式搅拌器搅拌功率的计算在全挡板的情况下功率因数Np=72(d/D)^A*(b/D)^1.1(w/D-k(w/D）^2)*（COSθ）^1.05*np^0.812*ns^0.94搅拌器桨径d950mm罐体直径D3000mm叶片高度b330mm布鲁马金式叶片的径向宽度w118mm布鲁马金式叶片的端角θ45°一层叶轮上的叶片数np3叶轮层数ns4搅拌转速n95rpm液体密度ρ980kg/cm3则A=-2.3+16.2（w/D）-76.4（w/D）^2-1.780999289K=7.5+15(SIN(θ)-1)*(d/D) 6.108757211w/D0.0393333330.5/k0.081849709＊ 若w/D≧0.5/k时，取w/D=0.5/k则搅拌功率因数Np12.57756457搅拌器的功率P=Np*ρ*（n/60）^3*d^5=37.85800484kw＊ 若w/D﹤0.5/k时则搅拌功率准数Np9.183854419搅拌器的功率P=Np*ρ*（n/60）^3*d^5=27.64306262kw三叶后掠式搅拌器的功率计算桨径d950mm0.95罐径D3000mm桨叶宽度b267mm挡板系数Kb0.080.08~0.34后掠角α30°搅拌转速n106rpm液体密度ρ1000kg/cm30.128 0.32812*ns^0.94左边经验公式适用范围：d/D=0.28~0.54，b/D=0.09~0.14w/D=0.04~0.10，θ=30°，40°，50°np=3、4 ns=1、2、3。
如何计算搅拌器功率
如何计算搅拌器功率？1.搅拌器功率的定义什么是搅拌器功率？很多人将搅拌器功率的定义和电机功率搞混，其实这个概念并不难理解，搅拌器功率就是维持搅拌过程正常运行所需要的动力。
而电机是提供搅拌器功率的装置，确定了搅拌器功率后，电机功率可以理解为提供该搅拌器功率的电机所需要的功率。
关于搅拌器功率和搅拌器电机功率在下文中都有详细介绍。
功率方面所涉及到的内容很多，我们先来介绍一下搅拌器功率，和搅拌器功率有着紧密联系的还有搅拌作业功率。
搅拌作业功率的定义为：使搅拌介质以最佳方式完成搅拌过程所需要的搅拌器功率。
搅拌器功率和搅拌作业功率明显是有区别的，举例说明：比如需要40~45kw的功率，便可以维持搅拌过程的正常运行，而使搅拌过程达到最佳状态所需要的功率是42KW，那么，40~45kw 便是搅拌器功率的取值区间，而42kw便是搅拌作业功率，搅拌器设计的目的很大程度上就是为了让搅拌器功率等于搅拌作业功率，不过在实现上却问题重重。
首先，什么才是搅拌过程的最佳方式？搅拌过程中往往伴随着大量的物理和化学反应，存在着一定变数，所以最佳方式的判定是比较难的，也没有什么现成的标准可以遵循。
所以，搅拌作业功率的确定往往是一个需要我们尽力去精确的值，然后根据这个值再来确定搅拌器功率，然后再根据搅拌器功率去确定电机功率。
而在这个过程中，如果将搅拌器功率确定的过小，那么就很可能达不到预期的搅拌效果，或者会延长搅拌过程的时间；如果确定的过大，又会产生无用功，造成设备成本和能耗方面的双重浪费。
习惯上的做法是，将搅拌器功率设定的比搅拌作业功率略大一点。
搅拌器功率确定的准确与否，将影响到设备的成本、使用寿命、搅拌效果和能耗等实际问题，所以决不能草率的确定。
相关内容：化工搅拌器功率和搅拌作业功率2.搅拌器功率的计算公式计算功率还需确认搅拌功率准数Np，如计算出搅拌功率准数则可通过下式很容易的计算出搅拌器功率。
其中ρ为介质密度，N为转速，d为直径，这三个值很容易就可以测量出，由此可见，只要确定了搅拌功率准数Np，便不难根据公式求出搅拌器功率。
反应釜搅拌功率的常规计算
反应釜搅拌功率的常规计算1. 引言嘿，大家好！今天咱们聊聊反应釜搅拌功率的计算。
这听起来可能有点枯燥，但别担心，我会尽量让它变得有趣点。
想想，咱们每天都在用一些看似复杂的东西，其实背后都有它的道理，就像煮汤一样，搅拌得好，汤才香。
好了，咱们开始吧！2. 什么是反应釜？2.1 反应釜的基本概念反应釜呢，简单来说，就是一个用来进行化学反应的设备。
想象一下，像个大锅，里面可以搅拌、加热、冷却各种原料。
不同的行业，比如制药、化工，都会用到它。
没错，就是那种看起来高大上的设备，里面可有门道了。
2.2 搅拌的重要性在反应釜里，搅拌的作用可大了。
就好比你在家里煮粥，如果不搅拌，米粒可能会黏底，结果一锅焦糊糊的。
反应釜也是一样，搅拌可以让反应物均匀分布，增加接触面积，促进反应速率。
反正不搅拌，反应就像慢吞吞的小老鼠，永远跑不出那道门。
3. 如何计算搅拌功率？3.1 影响搅拌功率的因素说到功率，咱们首先得明白什么会影响它。
一般来说，搅拌功率受几个因素的影响：反应物的粘度、搅拌速度、搅拌器的类型等等。
粘度就像一个人的性格，越粘越难搅动，得使点劲儿；搅拌速度嘛，就像你开车的快慢，快点儿能赶快完成任务。
3.2 功率计算公式那具体怎么计算呢？这时候就得用到公式了。
最常见的一个公式是：P = k cdot n^3 cdot D^5 cdot rho 。
这里面，P是功率，k是一个常数（就像咱们做饭时加的盐，得适量），n是搅拌器的转速，D是搅拌器的直径，ρ是液体的密度。
听起来是不是有点复杂？别担心，慢慢来，细水长流。
4. 实际应用4.1 案例分析举个例子吧，假设你要搅拌一锅浓浓的牛奶，这时候牛奶的粘度可不低哦，得用上合适的搅拌器。
假设你选了个直径为30厘米的搅拌器，转速设为100转每分钟，那你就可以代入公式，算出你需要多少功率。
这样一来，你就不会因为功率不足而搅拌得心力交瘁，最后只剩下满地的牛奶渍了。
4.2 调整与优化不过，功率计算完了还不算完，咱们还得根据实际情况来调整。
搅拌器功率计算
搅拌器功率计算搅拌器功率分为运转功率和启动功率，运转功率是指远转时桨叶克服液体的摩擦阻力所消耗的功率；启动功率是指在启动时桨叶克服液体静止惯性所消耗的功率。
一、 运转功率计算 以平浆式为例：d n P i m53⨯⨯⨯=ρξ转式中：ξm --- 常数项；ρ----- 液体密度，kg/m 3; n----- 桨叶转速，r/min; d i ---- 桨叶直径，mm;根据对运转功率的进一步分析，得出如下结论：1、 采用倾斜桨叶，在改善结构和降低运转功率方面都是有宜的。
2、 在搅拌跟多液体时，应首先考虑增加桨叶数量，而不应增加桨叶长度。
3、 实际运转功率大于理论功率，这是因为还存在其它阻力，因此应在计算功率的基础上适当增加。
4、 容器内壁粗糙时，运转的实际功率应比计算功率增加10-30%。
5、 容器内有加热蛇管时，应增加2倍。
6、 容器内有挡板时，应增加2-3倍。
二、 惯性功率计算d n P i b 4393.1⨯⨯⨯=ρ阻令b/ d i =a;b=a d i .则： d n P i a 5393.1⨯⨯⨯=ρ阻令k=1.93a.为常数项，则： d n P i k 53⨯⨯⨯=ρ阻符号意义同上。
三、 总功率搅拌器的总功率消耗P W 为： P W =P转+P 阻=d n i m k 53)(⨯⨯⨯+ρξ以此式计算的功率值在1kw 以上时误差叫小，小于1kw 时则与实际功率有较大出入，将以用一下数值对功率作调整：当负荷功率≥1kw时，P实=（1.1-1.2）P W当负荷功率≥0.1kw时，P实=（1-4）P W当负荷功率≤0.1kw时，P实=10P W当负荷功率≥0.1kw时，P实=（1-4）P W如果只对功率作粗略估算，P W=（2-3）P转电动机应选用防潮型、具有接触环的异步电动机，它具有较大的启动转矩，而一般的三相同步电动机是不适应的。
搅拌器形式适应条件液体单位体积的平均搅拌功率的推荐值影响搅拌器功率的因素：1、 搅拌器的几何参数及运转参数2、 搅拌器的几何参数3、 搅拌介质的物理参数搅拌器的设计几种搅拌罐的H/D 值搅拌罐装料量 已知H/D 比公称容积V g ,操作时盛装物料的容积1、 装料系数ηV g =V*η η一般取值0.6-0.85.物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态，装料系数取低脂约0.6-0.7，物料反应平稳，可取0.8-0.85，物料粘度大时，可取大值。
搅拌功率计算
在0.01<δ /Dj<0.0332范围内，功率准数变化<± 5% 6叶：k =(b/0.2Dj)； k =(b/0.2Dj)0.38 W W
***设备直径Di对开启涡轮式的功率准数无影 响 ***当任一项为标准时其相应校正系数为1
4叶：kw=(b/0.24Dj)1.25；kw=(b/0.35Dj)0.45 2叶：kw=(b/0.35Dj)1.29；kw=(b/0.61Dj)0.52
Zb： 挡板数量 Wb：挡板宽度 Sb：挡板与容器内壁间距 S：搅拌器潜液深度 C：搅拌器距容器底距离 Hl：容器内液柱高度 容器底形状
直叶开启涡轮式Dj=Di/3；Di=1000 Zj=6 b/Dj=0.2 Zb=4 Wb=Di/12 Sb=Di/60 S/Di=0.66 C=Di/3
Hl=Di 碟形和椭圆形 斜叶开启涡轮式
k=ke*kD*kI*kV*kC*kw ke:搅拌容器底形状校正系数
平底：ke=1.11;碟形和椭圆形:ke=1.0
kD：搅拌器直径与搅拌设备直径比（dj/Di）和挡板参数（ZbWb/Di）校正系数——查图 kI：非标准内件校正系数 a、螺旋盘管 b、角钢 c、单根钢管
kV：非标准容器校正系数（标准为立式圆筒形） a、卧式圆筒形 b、方形搅拌容器 kc：搅拌器与容器底的距离校正系数——查图表 kw：搅拌器桨叶数Zj和桨叶宽度(b/Dj)校正系数 湍 流 区 ； 层流区（1<Re<30）
***当计算搅拌器在标准几何参数条件下时，其功率准数校正总系数 k=1；
***当计算搅拌器在非标准几何参数条件下时，各种搅拌器功率准数按其标准几何参数关系下的功率准数， 搅拌器形式 桨式搅拌器 标准几何参数 Dj/Di=0.66 b/Dj=0.1 Zj=2 符 号 说 明
化工原理轴功率计算公式
化工原理轴功率计算公式
化工原理中，轴功率是指在旋转设备（如搅拌器、搅拌机、离
心机等）上所需的功率。
轴功率的计算取决于设备的几何形状、流
体的性质、流体的速度分布以及设备的运行条件等因素。
一般来说，轴功率的计算公式可以根据具体的设备和流体特性来确定，以下是
一些常见的轴功率计算公式：
1. 对于搅拌器的轴功率计算公式：
P = Np ρ n^3 D^5。
其中，P表示轴功率，Np为功率数，ρ为流体密度，n为搅拌器的转速，D为搅拌器的直径。
2. 对于离心机的轴功率计算公式：
P = (π^2 D^3 ρ (ωr)^2) / (2 g)。
其中，P表示轴功率，D为离心机的直径，ρ为流体密度，
ωr为离心机的转速，g为重力加速度。
3. 对于泵的轴功率计算公式：
P = (Q ρ g H) / η。
其中，P表示轴功率，Q为流量，ρ为流体密度，g为重力加速度，H为扬程，η为泵的效率。
这些公式只是一些常见的轴功率计算公式，实际应用中可能会根据具体情况进行修正或调整。
另外，还需要注意单位的统一，例如功率的单位通常为瓦特（W）或者马力（HP），流体密度的单位通常为千克/立方米，直径的单位通常为米等等。
希望这些信息能够帮助到你。
搅拌功率计算
一、功率P用于湍流状态（）的搅拌设备, 其功率计算公式53P P N jd n ρ=对于推进式搅拌器来说, 其n 为230～500 r/min, d j/D 为0.28～0.5 时计算结果误差较小。
[]浅谈搅拌设备功率计算公式对推进式搅拌器的适用范围推进式搅拌器直径约取反应釜内径D 1的1/4～1/3，切线速度可达5～15m/s ，转速范围为300～600r/min 。
[]化工机械设备W d n j 7.2409.0.33812501N P 5353P =⨯⨯⨯==ρP ——搅拌功率，Wn ——搅拌转速,500r/min,8.33r/sd j ——桨叶直径,0.09mρ——物系密度， 1250kg ／m 3N p ——功率准数，查rushton 算图得P44二、功率准数N p功率准数表示机械搅拌所施加于单位体积被搅拌液体的外力与单位体积被搅拌液体的惯性力之比，可反映功率消耗的情况。
由于湍流（Re>104）状态下流体的重力和粘滞力的影响相对变小, 可忽略不计, 故此状态下仅计算转速和桨径的相对变化对计算功率的影响即可。
[]浅谈搅拌设备功率计算公式对推进式搅拌器的适用范围挡板的基本作用，是将液体的旋转运动改为垂直翻转运动，消除旋涡，同时改善所施加功率的有效利用率。
功率随挡板系数的增大而增大，但当挡板系数达到一定数值时，功率不会进一步增大，而是基本保持恒定，此时的挡板系数称为全挡板条件，即搅拌功率达到饱和。
[]机械搅拌槽挡板的研究n d (b d /D)1.2=0.35n d ——挡板数量，4b d ——挡板宽度，D/12～D/10,mmD ——釜体内径，mm432210.24102.0903.381250n Re ⨯=⨯⨯⨯==-μρj d μ——料浆粘度，2×10-3Pa.s1Pa.s=1N.s/m2=10P 泊=10的3次方cp ＝1Kcps[]陈乙崇.搅拌设备设计.上海:上海科技出版社,1985.44,45,63～71.上式搅拌功率的计算结论为4.27W ，可见不可取。
几种常用搅拌桨的功率计算
几种常用搅拌桨的功率计算2011-01-15搅拌所需功率是搅拌操作中的重要数据，它不仅可以作为选择电动机功率的依据，而且搅拌功率对搅拌操作的效果有直接影响，单位液体容积所耗功率是搅拌操作的一个重要的放大基准。
正确地计算搅拌所需功率对节约能量和提高搅拌操作的效果都是非常重要的。
在计算搅拌所需功率时，一般要先求出搅拌桨的功率数，然后根据下式就可以求出搅拌所需功率。
P=NρN3d5（1）P搅拌功率数随流动状态以及搅拌装置的形状和尺寸等条件而变化。
以往经常采用的搅拌功率计算方法有永田的关联式、Rushton的曲线图、Bates的曲线图等。
近几年龟井等人对层流区的搅拌桨的功率数与广泛雷诺数范围内用直叶开启涡轮（包括桨式桨）和折叶开启涡轮的功率数进行了研究，Bujalski等人对圆盘涡轮的功率数与规模的依存性进行了研究，并分别推导出可供设计采用的比较准确的搅拌功率数的关联式。
现将其研究结果分别介绍如下，而对关联式的推导过程从略。
1层流区各种搅拌桨龟井等基于搅拌槽内层流区桨式搅拌桨的二维流动数值解析的结果，利用基础式和边界条件从理论上推导出的几何参数，可以求得层流区的搅拌功率数的关联式，然后再考虑到三维的几何变数，对以上结果进行修正，提出了可适用于桨式桨(包括直叶开启涡轮)、锚式桨和双螺带桨在层流区的搅拌功率数的关联式。
该关联式与实验数据进行比较，对与槽壁间隙小的大型搅拌浆和间隙大的小型搅拌桨都能适用。
1.1桨式桨图13种搅拌桨的结构尺寸符号对于桨式桨（见图1a）有如下关联式：对两叶桨式桨（即Np=2）永田提出的关联式为：永田的关联式只适用两叶桨式浆。
式（2）的Np的范围为2~8，其计算值与实测值的平均误差为8%。
1.2锚式桨考虑到锚式桨（见图1b）的叶片高度h，宽度w和底边的宽幅b′，要在式（2）的基础上进行修正如下：式中的修正系数为：式（4）的平均误差为6.4%。
1.3双螺带桨考虑双螺带桨（见图1c）螺距S（一周的高度)和在槽壁面的叶片和水平面的角度A的关系，可用下式将α和S关联。
搅拌功率按下式计算
b)搅拌桨叶的宽度,m;
d)搅拌桨直径,m;
D)槽体直径,m;
)料浆粘度,Pa∙s
二、Kamei和Hiraoka关联式(பைடு நூலகம்多叶)
工程上利用经验公式对功率准数进行了计算，通过关联值与实验值的对比发现，Nagata关联式在层流状态时关联值与实验值相差较小，在湍流时二者相差较大而Kamei和Hiraoka关联式则在过渡流和湍流区与实验值较吻合，在层流区的偏差较大
一、Nagata关联式（二叶桨、多叶通过面积等转化）
式中Re)搅拌雷诺数;
搅拌功率按下式计算:
P=NPn3d5(1)
式中P:搅拌功率,W;
NP:搅拌功率准数;
介质比重,kg/ m3;
n:搅拌桨转速,r/ s;
d:搅拌桨直径,m;
Np=f(Re,Fr)（2）
Re-雷诺数反映了流体惯性力与粘滞力之比
Fr-弗鲁德数反映了流体惯性力与重力之比
由于在雷诺数中仅包含了搅拌器的转速、桨叶直径、流体的密度和黏度，因此对于其他众多因素必须在实验中予以设定，然后测出功率准数与雷诺数的关系。由此可以看到，从实验得到的所有功率准数与雷诺数的关系曲线或方程都只能在一定的条件范围内才能使用。最明显的是对不同的桨型，功率准数与雷诺数的关系曲线是不同的，它们的Np‐Re关系曲线也会不同。
化工搅拌设备功率计算例题
化工搅拌设备功率计算例题
化工设备搅拌功率的计算：
P，搅拌功率单位：W或kW 定义：搅拌器以既定转速旋转时，克服介质阻力对液体做功并使之发生流动所需的功率。
又称轴功率。
如何将功率消耗和其它参数联系起来，建立功率关联式？因次分析法(量纲分析法) 搅拌功率准数NP的求解Re<10 粘滞力主导，层流X=-1，Np=C Re-1 Re>104 惯性力主导，充分湍流X=0，Np=C NP不随Re的增加而改变，但随着K而改变。
发酵罐中发酵液大多处于湍流状态！涡轮搅拌器迈凯尔经验式搅拌功率计算步骤例题，书P123，习题9 某细菌醪发酵罐罐直径D＝1.8(m) 圆盘六弯叶涡轮直径Di ＝0.60m，一只涡轮罐内装四块标准挡板搅拌器转速N＝168r／min 通气量Q＝1.42m3／min(已换算为罐内状态的流量) 罐压P＝1.5 ×105Pa 醪液粘度μ＝1.96×10-3N·s／m2 醪液密度ρ＝1020kg／m3 要求计算Pg (1)计算Re Re=Di2nρ/μ= 5.25×104 (2)由NP~ Re查NP 圆盘六弯叶涡轮NP =4.8 (3)计算P0 P0=NPDi5n3ρ= 8.18（kW）。
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k=ke*kD*kI*kV*kC*kw ke:搅拌容器底形状校正系数
平底：ke=1.11;碟形和椭圆形:ke=1.0
kD：搅拌器直径与搅拌设备直径比（dj/Di）和挡板参数（ZbWb/Di）校正系数——查图 kI：非标准内件校正系数 a、螺旋盘管 b、角钢 c、单根钢管
kV：非标准容器校正系数（标准为立式圆筒形） a、卧式圆筒形 b、方形搅拌容器 kc：搅拌器与容器底的距离校正系数——查图表 kw：搅拌器桨叶数Zj和桨叶宽度(b/Dj)校正系数 湍 流 区 ； 层流区（1<Re<30）
在0.01<δ /Dj<0.0332范围内，功率准数变化<± 5% 6叶：k =(b/0.2Dj)； k =(b/0.2Dj)0.38 W W
***设备直径Di对开启涡轮式的功率准数无影 响 ***当任一项为标准时其相应校1.25；kw=(b/0.35Dj)0.45 2叶：kw=(b/0.35Dj)1.29；kw=(b/0.61Dj)0.52
平底：ke=1.07;碟形和椭圆形:ke=1.0
kC:搅拌器与容器底的距离校正系数——查图表当C/Di=0.33，0.14<Dj/Di<0.7范围内，功 kS:搅拌器潜液深度校正系数——查图表 kZ:搅拌器桨叶数量校正系数 kb:桨叶宽度校正系数 kL:桨叶长度校正系数 kδ :桨叶厚度和圆盘厚度校正系数
圆盘涡轮式
Dj=Di/3；Di=1000 d=0.6Dj δ d=0.02Dj Zj=6；δ =Dj/50 b/Dj=0.2；L=Dj/4 Zb=4 Wb=Di/12 Sb=Di/60 S/Di=0.66 C=Di/3 Hl=Di 碟形和椭圆形
d： 圆盘直径
δ d：圆盘厚度 δ ： 桨叶厚度 L： 桨叶长度
***当任一项为标准时其相应校正系数为1 率准数无变化
Zj=4时kz=0.72；Zj=8时kz=1.25
6叶:kb=(5b/Dj)
1.2
；4叶:kb=(5b/Dj)1.45
当L/Dj=0.5时(桨叶延伸至轮毂处)：kL=1.05
kδ =（50δ /Dj）-0.2
(适用于0.0108<δ /Dj<0.0341)
k=kB*kp
kB：挡板校正系数 当Wb=Di/18时，kB=0.88 当Wb=Di/12时，kB=0.98 当Wb=Di/10时，kB=1.0 当Wb=Di/7时，kB=1.21 kp：螺旋桨叶的螺距校正系数 kp=（Dj）1.5
（用于Pt=1.0Dj；1.4Dj；2.0Dj以外的螺旋桨叶） 对于无挡板的,用功率准数乘以漩涡校正系数ku ku=(g/n2Dj)(a-logRe)/b;式中g—重力加速度m/s2
(用于1个搅拌器)
附 加 计 算 公 式
k2≤2.5 (用于2个以上搅拌器)
k=kT*kB(kV)*ke*kC*kS*kZ*kb*kL*kδ kT:搅拌容器直径校正系数 kT=Di0.065
kV:涡流校正系数（无挡板且Re>300时考虑） k =(g/n2Dj)(1-logRe)/40 式 V 中g=9.81m/s;n——搅拌转速r/s kB:挡板校正系数——查图表 ke:搅拌容器底形状校正系数
率校正总系数 k。 简 图
区（1<Re<30）
***当计算搅拌器在标准几何参数条件下时，其功率准数校正总系数 k=1；
***当计算搅拌器在非标准几何参数条件下时，各种搅拌器功率准数按其标准几何参数关系下的功率准数， 搅拌器形式 桨式搅拌器 标准几何参数 Dj/Di=0.66 b/Dj=0.1 Zj=2 符 号 说 明
Dj：搅拌器直径 Di：搅拌设备内径 m b：搅拌器桨叶宽度 Zj：搅拌器桨叶数量
推进式
Dj=Di/3 Zj=3 Zb=4；Sb=0 Wb=Di/10 S/Di=0.66 C=Di/3 Hl=Di Pt=Dj；1.4Dj；2Dj Pt：搅拌器桨叶螺距
多层搅拌器
功率准数校正总系数 k=1；
各种搅拌器功率准数按其标准几何参数关系下的功率准数，再乘上各自的功率校正总系数 k。 非标准几何参数时的校正总系数 k k=k1*k2 k1=Hl/Di k2≤2
Zb： 挡板数量 Wb：挡板宽度 Sb：挡板与容器内壁间距 S：搅拌器潜液深度 C：搅拌器距容器底距离 Hl：容器内液柱高度 容器底形状
直叶开启涡轮式Dj=Di/3；Di=1000 Zj=6 b/Dj=0.2 Zb=4 Wb=Di/12 Sb=Di/60 S/Di=0.66 C=Di/3
Hl=Di 碟形和椭圆形 斜叶开启涡轮式