撹拌混合
撹拌レイノルズ数
タンクの中身を撹拌翼でかき混ぜるとき、その混ざり方が「層流(ゆっくり整然と混ざる)」か「乱流(勢いよく巻き込みながら混ざる)」かは、翼の大きさ・回転数と液の粘度で決まります。
このツールは、その目安となる撹拌レイノルズ数を計算し、流動状態を判定します。
撹拌槽の設計で、動力計算をする前にまず確認しておきたい基本の数値です。
撹拌レイノルズ数の使い方と考え方
撹拌翼の直径・回転数と、液の密度・粘度を入力します。
Re = ρ・N・d² / μ
考え方は配管のレイノルズ数と同じで、「翼が液を押す勢い」と「液の粘り気による抵抗」の比です。この結果をもとに、後続の動力計算でどの相関式(層流用・乱流用)を使うべきかが決まります。
撹拌レイノルズ数計算ツールの概要
本ツールは、化学反応槽や混合槽などの撹拌設計において、槽内の流動状態を判定するための無次元数「撹拌レイノルズ数（Mixing Reynolds Number）」を自動計算するツールです。
撹拌翼の径（翼径）、回転数、液体の密度および粘度を指定するだけで、対象の撹拌状態が「層流」「遷移流」「乱流」のどの領域にあるかを迅速に評価できます。
撹拌レイノルズ数とは？（流動状態の判定指標）
配管内の流れ（配管レイノルズ数）とは異なり、撹拌槽では「翼径の2乗 × 回転数」をベースに慣性力と粘性力の比率を算出します。
一般的に、撹拌槽内における流動状態は以下の領域を目安として判定されます。
層流領域（Re < 10 〜 20）
粘性が極めて支配的な状態です。高粘度液の混合などで見られ、アンカー翼やリボン翼などの特殊翼が用いられます。
遷移流領域（20 ≤ Re ≤ 1000）
層流から乱流へと向かう過渡的な状態です。粘度変化に伴い動力特性（動力量）が大きく変動します。
乱流領域（Re > 1000）
槽内全体に強い渦や乱れが発生している状態です。一般的な低粘度液の混合や反応、溶解操作の多くはこの領域で行われます。
撹拌設計・スケールアップにおける実務上の活用
1. 撹拌動力（所要動力）の算出
撹拌に必要な動力（kW）を算出する際、撹拌レイノルズ数に応じて「動力数（Np）」の挙動が変わります。層流領域では動力数はレイノルズ数に反比例し、完全乱流領域ではほぼ一定値となります。正確なレイノルズ数の把握は動力試算の前提となります。
2. 実機スケールアップ（実験室からプラントへ）
実験室サイズから実機プラントへ撹拌槽を拡大（スケールアップ）する際、単位容積あたりの所要動力（P/V一定）や先端周速（Np一定）とともに、撹拌レイノルズ数を同等レベルに保つ検討が重要となります。
