撹拌混合
吐出流量・循環流量
撹拌翼は、回転することで液を押し出す「ポンプ」のような働きもしています。
このツールは、翼の形式・大きさ・回転数から、翼が直接押し出す流量(吐出流量)と、タンク全体をぐるぐる循環する流量(循環流量)を計算します。
タンク内の液がどれくらいの頻度で入れ替わっているかの目安として、混合の良し悪しを検討する際に使います。
撹拌の吐出流量・循環流量の使い方と考え方
翼の形式・直径・回転数を入力します。
Qd = Nq・N・d³ Qc = 循環流量倍率 × Qd
考え方は、撹拌翼を一種のポンプと見立て、翼が直接押し出す量(吐出流量)と、それに引きずられてタンク全体が動く量(循環流量)を分けて計算する、というものです。
循環流量がタンクの液量の何倍かを見ると、大まかな混合の頻度が分かります。
撹拌吐出流量（吐出量）計算ツールの概要
本ツールは、撹拌槽内で撹拌翼が押し出す液体の量である「撹拌吐出流量（吐出量：Q）」および槽全体の循環能力を試算する計算ツールです。
撹拌翼の径（翼径）、回転数、および翼種に応じた無次元数「吐出係数（Flow Number / Discharge Coefficient：Nq）」を指定することで、吐出量や槽内液の平均循環回数を迅速に把握できます。
計算の仕組みと理論（吐出係数 Nq との関係）
撹拌翼による吐出流量（Q）は、主に翼のサイズと回転スピードによって決まります。
吐出量の計算において最も重要な特徴は、「吐出量が翼径の3乗、回転数の1乗に比例する」という点です。
・翼径の影響（3乗に比例）：
翼径を少し大きくするだけで、吐出流量（循環量）は大きく増加します。
・回転数の影響（1乗に比例）：
回転数に直比例して吐出量が増加します。
・吐出係数（Nq）の影響：
翼の形状（プロペラ翼、パドル翼、タービン翼など）や傾斜角（傾斜パドル等）によって吐出能力を表す Nq の値が異なります。
撹拌設計・混合性能評価における実務上の活用
1. 混合時間の推計と循環性能
吐出流量（Q）を槽内の全液量（V）で割ることで、槽内液が撹拌翼を通過する循環速度（循環ターンオーバー時間）を評価できます。液全体の均一混合や固液懸浮（サスペンション）を目的とする設計では、十分な吐出流量を確保することが不可欠です。
2. 動力（消費電力）とのトレードオフ
高効率な混合を行う際、「吐出流量を増やす（循環重視）」か「剪断力・動力を高める（分散重視）」かの見極めが重要となります。同じ消費電力であれば、翼径を大きくして低速回転させる方が大きな吐出流量を得やすくなります。
