在高粘度假塑性流体反应器中的传热与传质过程十分复杂，现有的理论很难揭示这些过程的本质。目前，对于传热问题，绝大部分研究是通过大量的实验数据回归出传热系数的准数方程，但计算值和实验值往往相差较大，而且回归出的方程也不能适用于各种流体；对于传质问题，测量反应器内流场的实验装置都很昂贵，而且对于流动场的测量工作相当地浪费时间、人力、财力和物力，有时受到检测环境的制约，很多反应器内的流动场无法用现有的检测方法得到。计算流体力学（CFD）方法利用动量、质量和能量守恒方程以及实验环境建立数学模型后通过数值计算，模拟还原各种真实过程，得到与实际直接相关的各种场的分布。通过CFD软件，可以直观的显示发生在反应器中传质、传热过程，进而分析其产生的机理，为实验提供指导，节省实验的时间和资源。本文采用CFD方法，选用质量分数为1.0wt%的黄原胶溶液，研究了最大叶片式桨在高粘假塑性流体（黄原胶体系）中的混合传热特性，通过数值模拟分析了反应器中的流动场、死区分布、温度场、剪切速率和表观粘度，对比了最大叶片式桨与双层桨在黄原胶水溶液中的传质与传热状况；还探索性地将热管引入到反应器中，建立了传统反应器与热管生物反应器传热、传质的数学模型，模拟了热管对于反应器中传质和传热过程的影响。希望在确保反应器内混合效果的同时，有效地解决黄原胶发酵过程中的传热问题。研究表明：最大叶片式桨及双层桨都在釜内形成清晰的“双循环”流型结构，呈现良好的主体循环流动。最大叶片式桨的搅动影响范围较大，有利于减小釜壁和釜底区域的边界层厚度，在相同单位体积功耗的情况下，反应器中的平均温度处于更低的水平，而随着单位体积功耗的增大，反应器内温度分布均匀程度有明显改善，表明其在混合方面有明显优势的同时增强了传热。热管的使用有效地提高了反应器内的传热性能，使反应器中的整体温度有明显下降。由此可见，CFD方法可以有效地用于黄原胶以及其他高粘度非牛顿型流体生产过程所遇到的发酵热无法及时移出问题的研究，在黄原胶的规模生产以及反应器中桨型的选择、优化过程中具有指导意义。