Mixing in the transition flow regime with helical ribbon agitators

The effects of the non-Newtonian properties on the effective deformation rate, mixing and circulation times and flow behaviour have been investigated in the transition flow regime of mixing systems. Based on the equivalent Couette flow, three models are proposed and are shown to predict similar and drastic increases of the effective deformation rate with the impeller rotational speed in the transition regime. The predictions are shown to fit very well data obtained for various non-Newtonian fluids mixed with helical ribbon agitators, and with literature data for anchor, blade turbine and flat disc agitators. The elasticity along with shear-thinning properties appear to have slight effects on the dimensionless mixing and circulation times in the transition regime, whereas their effects in the laminar regime are quite drastic, as reported by others. L'influence des proprietes non newtoniennes sur la vitesse de deformation effective, les temps de melanges et de circulation et sur les patrons d'ecoulement a ete etudiee pour le melange dans un reservoir en regime transitoire. Utilisant I'analogie avec l'ecoulement Couette, on a propose trois modeles, qui predisent de facon semblable des augmentations tres marquees de la vitesse de deformation effective en fonction de la vitesse de I'agitateur en regime transitoire. Les modeles decrivent tres bien les resultats obtenus pour plusieurs fluides non newtoniens melanges par des agitateurs a lames helicoidales et les resultats de la litterature pour des agitateurs de type ancre, turbine a lames et disque plat. Les proprietes elastiques ainsi que la rheofluidifiance ont peu d'effet sur les temps adimensionnels de melange et de circulation en regime transitoire alors que leurs effets en regime laminaire sont tres marques, tel que rapporte par d'autres auteurs.