式中K為功率準數(shù)，它是攪拌雷諾數(shù)Rej(Rej=d2Nρ/μ)的函數(shù)；d和N 分別為攪拌器的直徑和轉(zhuǎn)速；ρ和μ分別為混合液的密度和粘度。對于一定幾何結(jié)構(gòu)的攪拌器和攪拌槽,K與Rej的函數(shù)關(guān)系可由實驗測定，將這函數(shù)關(guān)系繪成曲線，稱為功率曲線。

攪拌功率的基本計算方法

理論上雖然可將攪拌功率分為攪拌器功率和攪拌作業(yè)功率兩個方面考慮，但在實踐中一般只考慮或主要考慮攪拌器功率，因攪拌作業(yè)功率很難予以準確測定，一般通過設(shè)定攪拌器的轉(zhuǎn)速來滿足達到所需的攪拌作業(yè)功率。

從攪拌器功率的概念出發(fā)，影響攪拌功率的主要因素如下。
① 攪拌器的結(jié)構(gòu)和運行參數(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。
② 攪拌槽的結(jié)構(gòu)參數(shù)，如攪拌槽內(nèi)徑和高度、有無擋板或?qū)Я魍?、擋板的寬度和?shù)量、導(dǎo)流筒直徑等。
③ 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。

由以上分析可見，影響攪拌功率的因素是很復(fù)雜的，一般難以直接通過理論分析方法來得到攪拌功率的計算方程。因此，借助于實驗方法，再結(jié)合理論分析，是求得攪拌功率計算公式的惟一途徑。

由流體力學的納維爾-斯托克斯方程，并將其表示成無量綱形式，可得到無量綱關(guān)系式
Np=P/ρN3 dj5=f（Re，F(xiàn)r）
式中Np——功率準數(shù)；Fr——弗魯?shù)聰?shù)，F(xiàn)r=N2dj/g；P——攪拌功率W。

雷諾數(shù)反映了流體慣性力與粘滯力之比，而弗魯?shù)聰?shù)反映了流體慣性力與重力之比。實驗表明，除了在Re﹥300的過渡流狀態(tài)時，F(xiàn)r數(shù)對攪拌功率都沒有影響。即使在Re﹥300的過渡流狀態(tài)，F(xiàn)r數(shù)對大部分的攪拌槳葉影響也不大。因此在工程上都直接把功率因數(shù)表示成雷諾數(shù)的函數(shù)，而不考慮弗魯?shù)聰?shù)的影響。

由于在雷諾數(shù)中僅包含了攪拌器的轉(zhuǎn)速、槳葉直徑、流體的密度和黏度，因此對于以上提及的其他眾多因素必須在實驗中予以設(shè)定，然后測出功率準數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。由此可以看到，從實驗得到的所有功率準數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線或方程都只能在一定的條件范圍內(nèi)才能使用。最明顯的是對不同的槳型，功率準數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線是不同的，它們的Np-Re關(guān)系曲線也會不同。

攪拌是有機制備實驗中常用的一項操作，目的是能使反應(yīng)物間充分混合避免由于反應(yīng)物濃度不均勻局部過大，受熱不均勻，導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生或有機物分解。通過攪拌，使反應(yīng)物充分混合、受熱均勻，縮短反應(yīng)時間，提高反應(yīng)產(chǎn)率。

攪拌在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用有：
① 氣泡在液體中的分散，如空氣分散于發(fā)酵液中，以提供發(fā)酵過程所需的氧；
② 液滴在與其不互溶的液體中的分散，如油分散于水中制成乳濁液；
③ 固體顆粒在液體中的懸浮，如向樹脂溶液中加入顏料，以調(diào)制涂料；
④ 互溶液體的混合，如使溶液稀釋，或為加速互溶組分間的化學反應(yīng)等。
⑤ 攪拌還可以強化液體與固體壁面之間的傳熱，并使物料受熱均勻。

攪拌槽內(nèi)液體的運動，從尺度上分為總體流動和湍流脈動?？傮w流動的流量稱為循環(huán)量，加大循環(huán)量有利于提高宏觀混合的調(diào)勻度。湍流脈動的強度與流體離開攪拌器時的速度有關(guān)，加強湍流脈動有利于減小分隔尺度與分隔強度。不同的過程對這兩種流動有不同的要求。液滴、氣泡的分散，需要強烈的湍流脈動；固體顆粒的均勻懸浮，有賴于總體流動。攪拌時能量在這兩種流動上的分配，是攪拌器設(shè)計中的重要問題。

在攪拌混合物時，兩相的密度差、粘度及界面張力對攪拌操作有很大影響。密度差和界面張力越小，物系越易于達到穩(wěn)定的分散；粘度越大越不利于形成良好的循環(huán)流動和足夠的湍流脈動，并消耗較大的攪拌功率。

攪拌槽內(nèi)流體的運動是復(fù)雜的單相流或多相流，目前都還沒有完整的描述方法。非牛頓流體的攪拌，在流動狀態(tài)和功率消耗方面都有一些特殊的規(guī)律。攪拌槽內(nèi)流體流動參數(shù)的測量，攪拌功率的預(yù)計，以及攪拌裝置的放大方法等，都是攪拌理論研究和工程應(yīng)用中的重要課題。