搅拌设备的应用十分广泛,搅拌性能的好坏直接影响到产品质量、生产效率和成本,因此改善搅拌性能和提高搅拌效率一直都是研究的重点。本文利用实验验证、数值模拟和理论分析的方法对涡轮式搅拌器及新型组合搅拌器的流场特性进行了研究分析,主要得到以下结论:(1)分别对安装挡板和未安装挡板的搅拌槽内流场的轴向、径向和切向速度进行模拟研究和对比分析,发现挡板可以抑制切向流,增加轴向流和径向流,有利于改善搅拌效果。并对不同桨叶倾角的涡轮式搅拌器流场特性进行模拟分析,发现直叶桨搅拌器流场的流型是径向流,功耗最大,随着桨叶倾角减小,径向流特征逐渐减弱,轴向流特征逐渐增强,功耗逐渐减小;(2)根据直叶桨和斜叶桨搅拌器特点设计出两种新型涡轮式组合搅拌器,通过模拟分析可知,双层直斜叶交替搅拌器在搅拌槽上、下两层搅拌桨之间流场的搅拌效果得到改善,而双层直斜叶错位搅拌器在上、下两层搅拌桨之间出现了一定程度的分层。另外双层直斜叶交替搅拌器的各个速度分量都比双层直斜叶错位搅拌器大,搅拌范围更广,搅拌强度更大,搅拌效果更好;(3)通过对双层直斜叶交替搅拌器在两种不同偏心搅拌方式下所产生的流场进行模拟分析可知,搅拌桨反向偏心搅拌时搅拌范围更广、更均匀,流体整体流动性和混合效果更好,功耗也更少。对搅拌桨反向偏心搅拌所产生的流场进一步研究,探究偏心率对搅拌槽内流场的影响,结果表明,当偏心率e=0.1时流场整体混合效果最好,搅拌性能得到改善。本文所做的研究对搅拌器的设计和研究等方面具有一定的工程意义和参考价值。