スタティックミキサーにおけるMetzner-Otto 型平均せh断速 度推算式に及ぼす助走区間の影響

摘要

スタティックミキサー(以下SM)は配管内のエレメン トで流体を混合する管型混合器である。特にエレメン トがらせh状のものをKenics SM といって、多くの化学 産業で使われている。プロセス設計の際には消費動力 やポンプの吐出圧を推算する必要があるが、せh断速 度によって粘度が変化する非ニュートン流体をSMに流 したときのこれらの計算は困難である。そこで本研究 ではSMに非ニュートン流体を流したときの平均せh断 速度を簡便に推定するMetzner-Otto 型推算式 γ_(av)= KG v/D(γ_(av)[s~(-1)] : 平均せh断速度、KG [-] : SM の形状ごとの 定数、v [m·s~(-1)] : 断面平均速度、D [m] : SM の内径)を 提案する。Metzner-Otto 型推算式については過去にも研 究されているが[1]、本研究ではよりシンプルな計算プ ロセスで導出する。さらに複数のSMを連結させて実験 することで、流れの発達につれてKG 値がどのように変 化するかを検証する。