При вращательном движении жидкости в аппаратах с мешалками наблюдается образование центральной воронки, сопровождающееся подъемом жидкости у стенки аппарата. Если угловая скорость перемешиваемой среды высока, глубина воронки становится сопоставимой с глубиной установки мешалки или даже превышает ее. При большом радиусе поверхности воронки на уровне расположения мешалки в жидкость погружены только концы лопастей. Это равноценно уменьшению площади лопастей и приводит к уменьшению величины крутящего момента, приложенного к жидкости. Одновременно наблюдается увелечение воздуха в жидкость, его диспергирование и образование газожидкостной смеси в зоне, непосредственно ометаемой лопастями. Следовательно, локальная плотность среды, обтекающей лопасти, оказывается ниже средней ее плотности в аппарате, что также вызывает уменьшение крутящего момента.

В условиях, когда объем воронки велик, ее образование приводит к повышению уровня жидкости вблизи стенки аппарата, т. е. к увеличению гидравлического сопротивления корпуса. Поскольку высота подъема жидкости обычно относительно невелика, заметного увеличения крутящего момента не происходит, а при достижении поверхностью воронки внутренних кромок лопастей мешалки наблюдается существенное снижение мощности.

При строгом совпадении оси вращения мешалки с осью аппарата влияние воронки должно было бы ограничиваться рассмотренными выше явлениями. На практике, однако, имеют место эллиптичность корпусов, эксцентриситет, биение вала и т. д. Поэтому в реальных условиях, особенно при наличии в аппарате неподвижных внутренних устройств, ось воронки совершает прецессирующее движение относительно оси аппарата, а ее глубина и, следовательно, скорость жидкости и крутящий момент на валу колеблются. Возникающие при этом неуравновешенные динамические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности подшипников и уплотнений (известны даже случаи изгиба или поломки, валов мешалок).

Рассматриваемые отрицательные воздействия, связанные с образованием воронки, практически исключаются, если вершина воронки располагается выше ступицы мешалки. Такое условие, являющееся, по-существу, одним из требований к применимости аппарата с перемешивающим устройство м, можно записать следующим образом: