Теоретические аспекты процесса механического перемешивания
· При вращении лопасти мешалки в аппарате возникает вынужденное движение жидкости, которое описывается критериальным уравнением вида:
Euм = f(Reм , Г) (1),
где
· модифицированный критерий Эйлера Euм :
(2),
· модифицированный критерий Рейнольдса Reм :
(3),
· геометрический симплекс Г:
Г=dм / Dапп(4),
где dм - диаметр мешалки, м;
n - скорость вращения мешалки, об /с;
r - плотность жидкости, кг/м^3;
Nм - мощность, потребляемая мешалкой, вт;
m - динамическая вязкость, Па*с;
КN – критерий мощности.
Методика расчета конструктивно- технологических параметров процесса механического перемешивания.
1. Выбирают тип мешалки, ее диаметр dм, размеры аппарата Daпп и Hапп.
2. Определяют коэффициент Сt в зависимости от размеров аппарата и типа перемешивающего устройства.
3. Определяют число оборотов мешалки: 
.
4. Рассчитывают Reм по соотношению (3).
5. По графику KN= f(Reм) находят KN.
6. Рассчитывают Nм из выражения (2):
.
7. Рассчитывают мощность Nдв, потребляемую приводом перемешивающего устройства:
где К - поправочный коэффициент, учитывающий конструктивные особенности аппарата и перемешивающего устройства; hпер - к.п.д. передачи.
В реальной установке непрерывного действия:
т.е. необходимо обеспечить: 
и 
.
Материальный баланс по целевому компоненту.
Уравнение динамики:
(1).
Уравнение статики при 
:
(2)
На основании (1) и (2) можно принять:
. (3).
Материальный баланс по всему веществу.
Уравнение динамики:
(4).
Уравнение статики при 
:
(5).
На основании (4) и (5) можно принять:
. (6).
Информационная схема объекта.
Рис.4.1.
· Управляемые переменные - Ссм и hсм .
· Возможные контролируемые возмущения: 
,
причем задано, что 
.
· Возможные управляющие воздействия: 
.
· Однако, в данном случае, Gсм определяется последующим технологическим процессом и поэтому не может использоваться в качестве регулирующего воздействия.
Анализ уравнения динамики
На основе материального баланса по целевому компоненту.
Уравнение динамики в нормализованном виде.
(1)
Начальные условия для вывода передаточной функции по каналу управления GA – Cсм :
; 
;
;
.
Уравнение статики:
(2)
Уравнение динамики в приращениях:
(после подстановки начальных условий в выражение (1), вычитания уравнения статики (2) и приведения подобных членов):
(3).
Уравнение динамики с безразмерными переменными:
(4).
Нормализованное уравнение динамики объекта во временной области без учета транспортного запаздывания:
(7).
Уравнение динамики по каналу управления 
во временной области с учетом транспортного запаздывания:
(8).
Передаточная функция объекта по каналу управления :
(10),
где:
;
(11),
где Vтруб - объем трубопровода от Р.О. до входа в аппарат.
Анализ уравнения динамики