撹拌混合
撹拌所要動力 / 動力数 / トルク変換
タンクをかき混ぜるモーターには、どれくらいの出力が必要でしょうか。
このツールは、翼の形式ごとに決まっている「動力数」という係数と、翼の大きさ・回転数・液の密度から、実際に必要な動力(モーターの大きさの目安)と、軸にかかるトルクを計算します。
撹拌機・モーターの仕様を検討する基本のステップです。
撹拌所要動力の使い方と考え方
翼の形式(パドル・タービン等)を選び、翼径・回転数・液の密度を入力します。
P = Np・ρ・N³・d⁵ T = P / (2π・N)
考え方は、翼の形ごとに実験で決まっている「動力数」という係数を使い、翼が液をかき回すのに必要な仕事量を計算する、というものです。
回転数を上げると動力は急激に(3乗に比例して)増えるため、少しの回転数アップが動力に大きく響く点に注意して使います。
撹拌所要動力（撹拌動力）計算ツールの概要
本ツールは、化学反応槽や混合槽、溶解槽などの設計において、撹拌翼を回転させるために必要な「撹拌所要動力（消費電力）」を算出する計算ツールです。
撹拌翼の径（翼径）、回転数、液体の密度、および翼形状や条件に応じた動力数（Np）を指定することで、撹拌に必要な理論動力やモーター容量の選定目安を迅速に把握できます。
計算の仕組みと理論（動力数 Np との関係）
撹拌所要動力（P）は、撹拌翼の無次元数である「動力数（Power Number：Np）」を用いて計算されます。
動力計算において最も重要な特徴は、「所要動力が翼径の5乗、回転数の3乗に比例する」という点です。
・翼径の影響（5乗に比例）：
翼径を少し大きくするだけで、必要な動力は飛躍的に増大します。
・回転数の影響（3乗に比例）：
回転数を2倍にすると、所要動力は8倍（2の3乗）に激増します。
・液密度の影響：
動力は流体の密度に直比例します（完全乱流領域では粘度の影響を受けにくくなります）。
撹拌設計・設備選定における実務上の注意点
1. バッフル（邪魔板）の有無と中心渦
槽内にバッフル（邪魔板）を設置すると、液の共回りが防がれて撹拌効率が大幅に向上しますが、そのぶん動力数（Np）が高くなり所要動力も増大します。バッフルなしの場合は中心に大きな渦（ボルテックス）が発生し、動力は低下しますが混合性能が落ちる傾向があります。
2. モーター容量・伝達効率の見込み方
算出された理論動力に対し、減速機や軸封部（メカニカルシール等）の機械損失、および運転変動を見込んだ余裕率（1.1 〜 1.3 程度）を考慮してモーター定格容量を選定します。
