固体推进剂是一种含能复合材料,广泛应用于固体火箭、空间飞行器等领域。混合工序是其生产过程中的关键工序之一,其正朝着连续混合的方向发展,而固体推进剂连续混合工艺中的关键设备之一是双螺杆连续混合设备。本文以固体推进剂连续混合工艺使用的双螺杆连续混合设备为研究对象,应用数值模拟的方法,研究了螺杆元件结构参数、螺杆组合构型在固体推进剂料浆混合过程中对安全性、输送能力、混合性能、综合性能的影响,设计了一台固体推进剂双螺杆连续混合设备原理样机,通过实验分析了不同工艺参数对设备工艺性能的影响。主要的研究内容和结果如下:首先,提出了双螺杆性能的评价方法,进行了固体推进剂双螺杆连续混合设备原理样机的初步设计。分析了待混合物料特性,明确了设计技术要求,确定了设备主要参数,对固体推进剂双螺杆连续混合设备原理样机中双螺杆主机、螺杆结构、螺杆功能区段、螺杆间隙进行了初步设计,通过仿真分析确定了螺杆间隙为1 mm,为双螺杆连续混合设备原理样机的搭建和后续研究奠定了基础。其次,研究了螺杆元件在固体推进剂料浆混合过程中的性能。分别设计了不同槽深比、导程、旋向的螺纹元件和不同错列角、捏合盘厚度的捏合块元件,利用数值模拟的方法,分析了螺杆元件混合固体推进剂时的流场,研究了不同结构参数对螺杆元件的各评价指标的影响趋势和显著程度,选取了综合性能较优的螺杆元件。仿真结果表明:槽深比为1.44的螺纹元件综合性能最好;正向螺纹元件的导程越大,分散混合性能越好、分布混合性能越差;反向螺纹元件的混合性能优于正向螺纹元件,但安全性差;错列角45°的捏合块元件安全性、输送能力最好;捏合盘厚度越大,捏合块元件的混合性能越好,安全性和输送能力越差。再次,研究了混合段螺杆构型在固体推进剂料浆混合过程中的性能。基于优选出的螺杆元件,设计了不同元件组合的混合段螺杆构型,利用数值模拟的方法,分析了混合段螺杆构型混合固体推进剂时的流场,研究了不同螺杆构型的各评价指标与性能,确定了混合性能和综合性能较优的混合段螺杆构型。仿真结果表明:所设计的G4构型的综合性能较好,将其应用于混合段螺杆构型。最后,根据仿真分析结果,设计了完整的固体推进剂双螺杆连续混合设备原理样机,进行了工艺参数对设备工艺性能影响的实验研究。根据实验目的和要求,明确了固体推进剂代用料的配方,设计了基于控制变量法的实验方案,研究了不同工艺参数（固相组分质量分数、加料速度、螺杆转速）对设备工艺性能（出料稳性、均匀性、功率、扭矩、温度、压力）的影响。实验结果表明:设备出料较为稳定、均匀,实际产量与理论产量最大误差为2.9%;设备长时间运行温升不明显;加料速度对温度的影响不明显;随着转速的增大温度逐渐升高,混合安全性变差,设备工作时螺杆转速不应过高;随着物料的固相组分质量分数增大,机筒内的压力增大。