攪拌功

攪拌機(jī)各式各樣，但從定性的理論分析和其參數(shù)選擇來(lái)看，卻有許多共同之處。它們都有物理的、運(yùn)動(dòng)的和幾何的3組基本參數(shù)。下面以振動(dòng)攪拌機(jī)為例來(lái)論述。

物理參數(shù)——混合物密度d，粘性_，剪應(yīng)力f，彈性模量E，自由落體加速度g，攪拌時(shí)間t，攪拌系數(shù)b∥(b⊥)，攪拌功率N等。

運(yùn)動(dòng)參數(shù)——激振器的振幅A和頻率k，攪拌機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角速度k0或線速度v0，混合物在攪拌室的移動(dòng)速度v等。

幾何參數(shù)——攪拌筒半徑R，高度H，長(zhǎng)度L，葉片的形狀和表示特征的線性尺寸，激振器的外表面積F，混合室容積V等。

當(dāng)利用量綱分析法研究振動(dòng)攪拌過程時(shí)，重要的事情也是從描述過程的所有參數(shù)中，選擇獨(dú)立的基本物理量，其量綱不能通過其他參數(shù)量綱的代數(shù)變換來(lái)獲得。

振動(dòng)機(jī)構(gòu)、攪拌工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和幾何參數(shù)影響攪拌過程的動(dòng)力學(xué)特性，此時(shí)，不同工作機(jī)構(gòu)、振動(dòng)機(jī)構(gòu)與混凝土作用原理是不同的。若首先應(yīng)主要保證混合物在宏觀上層流的對(duì)流移動(dòng)，那么第二位的任務(wù)就是在混合物結(jié)構(gòu)—流變特性極大變化狀態(tài)下，保證在微觀上的擴(kuò)散混合。這樣的分析，揭示了過程的物理本質(zhì)，可簡(jiǎn)化準(zhǔn)則方程式。

攪拌功率的一般表達(dá)式為

選取基本物理量為d、k0，R，可得準(zhǔn)則方程式

式中: C、m1、m2、m3、m4均為常數(shù)，其值由在實(shí)驗(yàn)中改變A、k、k0、H，通過回歸分析來(lái)確定。

令

則

(1)當(dāng)A、k、k0為常數(shù)，改變H時(shí)，C1、C2、C3均為常數(shù)，可得到關(guān)系式C0= f(C4)，此時(shí)得到

取對(duì)數(shù)得：

改變加料高度H，確定

(2)當(dāng)k、k0、H為常數(shù)，改變振幅A時(shí)，C1、C2、C4為常數(shù)，可得到關(guān)系式C0=f(C3)，此時(shí)得到

取對(duì)數(shù)得：

改變振幅A，確定C3和m3，然后通過回歸得到相關(guān)系數(shù)以及置信區(qū)間等。

3)當(dāng)A、k0、H為常數(shù)，改變振動(dòng)頻率k時(shí)，C1、C3、C4均為常數(shù)，可得到關(guān)系式C0= f(C2)，此時(shí)得到

取對(duì)數(shù)得：

改變振動(dòng)圓頻率k，確定C2和m2，，然后通過回歸得到相關(guān)系數(shù)以及置信區(qū)間等。

4)當(dāng)A、k、H為常數(shù)，改變攪拌葉漿的旋轉(zhuǎn)角速度k0時(shí)，C3、C4為常數(shù)，C1、C2為變量，此時(shí)得到

取對(duì)數(shù)得：

改變攪拌軸轉(zhuǎn)速k0，確定C1和m1，然后通過回歸得到相關(guān)系數(shù)以及置信區(qū)間等。

5)確定常數(shù)C

其中，

即可求得攪拌功率的表達(dá)式。

一、攪拌介質(zhì)的物性，如各介質(zhì)的密度、液相介質(zhì)黏度、固體顆粒大小、氣體介質(zhì)通氣率等。

二、攪拌器的構(gòu)造和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，如攪拌器的型式、槳葉直徑和寬度、槳葉的傾角、槳葉數(shù)量、攪拌器的轉(zhuǎn)速等。

三、攪拌槽的構(gòu)造參數(shù)，如攪拌槽內(nèi)徑和高度、有無(wú)擋板或?qū)Я魍?、擋板的寬度和?shù)量、導(dǎo)流筒直徑等。

攪拌過程是極其復(fù)雜的，干燥的砂、石和水泥、水混合后，材料的狀態(tài)和性質(zhì)都發(fā)生了變化，形成了膠凝結(jié)構(gòu)。因此，長(zhǎng)期以來(lái)攪拌過程難以定量化，成為工程界遺留的難題之一。實(shí)用中，只好采用類比法或經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)選擇攪拌設(shè)備的原動(dòng)機(jī)，估計(jì)其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的幾何尺寸。為解決此問題，應(yīng)用相似理論和量綱分析法，通過試驗(yàn)研究，可以建立攪拌功率的計(jì)算公式。

相似理論是理論和實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系紐帶。利用相似理論，可以預(yù)先定性地選擇要確定的參數(shù)間的無(wú)量綱的準(zhǔn)則關(guān)系式。試驗(yàn)基于相似理論，可以通過次數(shù)大為縮減的有限次試驗(yàn)，求出相似準(zhǔn)則之間的函數(shù)關(guān)系，得到現(xiàn)象或過程的規(guī)律。須注意，這樣的模型試驗(yàn)結(jié)果可推廣到原型上去。因此，相似理論和量綱分析法是研究混凝土的攪拌過程，也是研究工程機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)與介質(zhì)相互作用動(dòng)力學(xué)問題的理論

W=UQ

電能也是一種能量，而這種能量的實(shí)施者就是電荷，電荷量就是這種能量在一般的時(shí)間內(nèi)所有參與作功從A點(diǎn)到B點(diǎn)的實(shí)行者，每個(gè)電荷從A點(diǎn)到B點(diǎn)做的功就是電功，兩者相乘就是AB的電功，就是消耗的電能。

W=UIt

我們來(lái)看一下電功的含義，電功通俗的講就是AB之間的一段時(shí)間A點(diǎn)到B點(diǎn)所消耗的電能（A點(diǎn)到B點(diǎn)可以是一個(gè)用電器，也可以是一部分電路）電壓的實(shí)質(zhì)是一個(gè)單位的電荷從A點(diǎn)到B點(diǎn)所做的功，電流提供的是在一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)AB之間的電荷量，時(shí)間也有了，那么AB之間的電荷量在一定時(shí)間內(nèi)從A點(diǎn)到B點(diǎn)所做的功也就是消耗的電能就是

W=Pt

W電功P電功率t時(shí)間。

W=Pt

像功的計(jì)算方法一樣就是功率乘以時(shí)間，在生活中可以理解為工作總量=工作效率×工作時(shí)間，同樣道理電所做的功當(dāng)就等于電做功的效率乘以時(shí)間。即

（注意：是純電阻電路）

電力測(cè)功器既能測(cè)機(jī)械的有效輸出功率，又能測(cè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)功率。其中，直流測(cè)功器是應(yīng)用較多的一種。測(cè)量輸出功率時(shí)，將測(cè)功器轉(zhuǎn)子與被測(cè)機(jī)械聯(lián)接起來(lái)。于是機(jī)械能變成電能而發(fā)電。電能消耗在外部的電阻器上。交流測(cè)功器發(fā)出的電可反送到電流網(wǎng)路上 。