混凝土作为最基本的建筑材料,广泛地应用于工业、农业、交通、国防、水利、市政和民用等基础建设工程中,在国民经济中占有十分重要的地位。搅拌是混凝土生产工艺中的关键工序,直接关系到预拌混凝土生产的质量和效率。双卧轴搅拌机是目前搅拌机的主流机型,有着尺寸小、容量大、结构合理、适用范围广、搅拌质量好、效率高等优点。由于搅拌过程的复杂性,关于搅拌装置参数的设计,一直以来国内外多通过试验研究或以往实际工作经验作为设计依据,缺乏应有的理论支持,就使产品设计周期长,技术革新慢。本文通过对搅拌机的主要参数进行理论分析,结合流体仿真软件模拟和已有的试验,对搅拌机的参数优化进行研究。为同类搅拌机型的设计提供理论依据和技术支持。论文首先分析搅拌过程中介质的运动状态,得出搅拌参数优化的目标关系式。介绍了搅拌机搅拌性能的判断标准:由其搅拌出的混凝土拌和物的质量来进行判断。其次论文对双卧轴搅拌机的几个主要参数分别进行了理论分析与软件模拟。主要包括:搅拌机转速、叶片安装角、搅拌臂数目、拌筒长宽比和搅拌臂排列。在确定搅拌机合理转速时,对搅拌叶片上的物料单元分阶段进行理论分析。当物料单元处于自落状态时,通过力平衡分析,得出已知机型的合理转速范围为小于1.53m/s,极限情况可达1.72m/s;当物料处于挤压状态时,利用流体力学的动量方程,得出普通混凝土粗骨料粒径多种尺寸下的最小转速。综合两种情况得出该机型合理转速范围为0.9063～1.72m/s。分析叶片安装角时,对叶片上的物料进行运动学分析,结合工程流体力学相关知识,求得物料轴向和径向的速度表达式;分析获得较好搅拌效果时物料的运动特点,得出物料的合理运动轨迹投影区域;根据不同拌筒的长宽比,求得对应叶片合理安装角的取值范围:宽短型叶片安装角α取值范围在29.142°～32.865°;窄长型叶片安装角α取值范围在42.168°左右。然后对单个叶片及其上物料进行运动学分析,代入不同的搅拌臂数目值,根据计算得出的数据进一步验证了理论分析叶片安装角的正确性。确定搅拌臂数目时,通过对搅拌叶片上的物料进行运动学分析,结合工程流体力学相关知识,求得物料轴向和径向的速度表达式;分析单根搅拌轴推动物料运动一个轴向长度时所需旋转的角度,根据不同拌筒的长宽比,以及对旋转角度的范围要求,得出不同单轴相位角时对应的搅拌臂数目;对双轴搅拌臂的不同排列形式分别进行讨论,在满足搅拌臂及叶片布置的基本原则的基础上进行筛选,最终得出合理的取值。以节省制造材料为目标,计算得出长宽比在0.7左右时所用材料最少,结合已有试验得出合理长宽比取值范围在0.7～1.3。通过对物料流及搅拌臂排列的分析,得出搅拌臂围流排列、双轴相位正正交错布置较为合理。最后,综合理论分析优化后各参数的取值范围,得出理论上的最佳参数组合。本文的研究不仅是对现有的搅拌装置参数设计的深入讨论,更是进一步的设计创新,为以后同类搅拌设备的设计及相关参数的取值提供了重要参考。