搅拌混合装置广泛存在于工业生产的各个领域中,它使得介质之间相互分散,以达到介质混合均匀,加速传热或传质的目的。为提高搅拌混合效果,国内外学者致力于研究形式多样的搅拌装置,本文则是在前人研制的混排一体化装置的基础上,运用数值模拟（CFD）技术对其固液两相流混合过程及混合效率进行了相关研究。本文首先对混配装置的国内研究现状进行了分析,详细阐述了搅拌装置的国内外数值模拟研究现状。接着利用计算流体力学软件对混排一体化装置的固液混合过程进行了仿真分析,其中湍流模型选择Realizable-模型,多相流模型选择Mixture模型,固相设置为石英砂,液相为清水,并设置进出口条件为速度入口和压力出口。仿真结果表明混排一体化装置在出口段区域出现砂水混合不均的现象,因此在参考传统混砂车搅拌罐的基础上,将出口从侧面改至底部,并将平底改成具有小角度的锥角结构。通过数值模拟发现,混排一体化装置经改进后固液混合更均匀,含砂比达30%。以混合时间和单位体积混合作为评判混合效率的指标,研究了装置在满足混合均匀的条件下,采用单因素分析法研究了叶片数、叶轮半径、叶轮转速、罐体径高比对混合效率的影响,并分别得到在单因素分析法下使得混合效率最高的各个最优参数。在单因素分析的基础上,采用正交试验法研究了不同因素间的交互作用对混合效率的影响,得出在该方法下的最优参数组合。并将正交试验结果作为样本数据,采用BP神经网络对正交表中的前9组数据进行拟合,全部16组数据对拟合后的网络进行验证,并利用遗传算法对拟合后的网络进行全局寻优。将预测出来的结果与数值模拟出来的结果进行对比,显示误差在1%以下。最后将遗传算法得出的结果、正交试验得出的结果以及原始结构的结果进行对比,结果表明原始结构混合效率最低,通过正交试验得出的结果次之,通过BP神经网络和遗传算法得出的混合效率最高。并得出混合效率最高时的参数为叶片数为7,叶轮半径为239.91mm,叶轮转速为1036.8r/min,罐体径高比为0.56,对应的混合时间为5.22s,单位体积混合能为523.54KJ/m~3,与原始结构相比分别降低17.5%和21.4%。所做的工作为混合搅拌装置的优化提供了一定的借鉴意义。