搅拌器中弗鲁德数计算公式与在线计算器

🎯 工具用途
本工具用于计算搅拌器中的弗鲁德数（Fr），或根据弗鲁德数反算转速、直径、重力加速度。弗鲁德数是搅拌器设计中的重要无量纲参数，用于判断液面漩涡、轴向循环等流体形态。适用于化工、制药、食品等行业的搅拌设备分析与选型。

📐 适用场景
搅拌器设计：评估转速对液面漩涡的影响，避免空气吸入
放大准则：搅拌器放大时保持弗鲁德数相似
流体形态判断：Fr < 1 时重力主导，Fr > 1 时惯性力主导
教学科研：验证弗鲁德数与搅拌功率、混合效果的关系

🔧 使用步骤（重要：请按模式正确填写参数顺序）
本工具固定显示三个输入框（参数1～参数3），不同模式下它们对应的物理量不同。请严格按照下表填写：

模式：“转速 N, 直径 dj, 重力加速度 g → 求弗鲁德数 Fr”
参数1 = 转速 N (r/s)
参数2 = 直径 dj (数值)
参数3 = 重力加速度 g (m/s²)

模式：“弗鲁德数 Fr, 直径 dj, 重力加速度 g → 求转速 N”
参数1 = 弗鲁德数 Fr
参数2 = 直径 dj (数值)
参数3 = 重力加速度 g (m/s²)

模式：“弗鲁德数 Fr, 转速 N, 重力加速度 g → 求直径 dj”
参数1 = 弗鲁德数 Fr
参数2 = 转速 N (r/s)
参数3 = 重力加速度 g (m/s²)

模式：“弗鲁德数 Fr, 转速 N, 直径 dj → 求重力加速度 g”
参数1 = 弗鲁德数 Fr
参数2 = 转速 N (r/s)
参数3 = 直径 dj (数值)

直径单位：当模式涉及直径时，请在下方的“直径单位”中选择毫米(mm)或米(m)。

示例（求 Fr）：N=1.4 r/s，dj=250 mm，g=9.8 m/s² → Fr≈0.05。

⚠️ 注意事项
所有输入必须为正数。
转速单位：r/s（转每秒），若已知 r/min，需除以 60 转换。
直径单位：若输入毫米，系统自动转换为米进行计算。
重力加速度 g 通常取 9.8 m/s² 或 9.80665 m/s²，本工具允许用户输入。
弗鲁德数 Fr 无量纲，通常小于 1 时液面较平稳，大于 1 时可能产生漩涡。
离心加速度（叶端）= N²·(dj/2)，可直观感受叶端受到的离心力大小。

💡 常见问题
问：弗鲁德数在搅拌器中的作用是什么？
答：弗鲁德数反映了搅拌器产生的惯性力与重力之比，用于判断液面是否会出现漩涡。Fr 较小时，重力主导，液面平稳；Fr 较大时，惯性力主导，可能产生深漩涡甚至吸入空气。

问：如何将 r/min 转换为 r/s？
答：除以 60。例如 120 r/min = 2 r/s。

问：为什么提供离心加速度？
答：离心加速度可直观反映叶端受到的离心力，对结构强度设计和功耗分析有参考价值。

问：本工具适用于所有搅拌器类型吗？
答：弗鲁德数适用于所有旋转设备，但不同搅拌器（如涡轮式、桨式、锚式）的临界 Fr 值不同，需结合具体经验。