环隙式离心萃取机作为一种高效的萃取强化分离设备,在石油化工、原子能化工、湿法冶金等领域得到了广泛应用。为了对其结构和操作参数进行优化设计,提高混合传质效果,采用PIV测试方法对不同环隙间距和操作条件下的环隙流场进行测试,研究了环隙流场的二维速度场、涡量、湍动能等流动特性参数的分布,实验结果表明随着转动雷诺数的增大轴向速度和径向速度的大小也随之增大,流体流动由二维的层流流动到三维的湍流流动演变,但在环隙的中心区域径向和轴向速度始终趋于0；另外考察了底部叶片对流动特性参数的影响,实验结果发现获得了不同流型下流动特性参数在时间尺度上的分布规律及不同位置处的流动特性参数分布规律。本文引入Komogorov时间尺度下的局部微混合时间模型,研究了不同条件下局部微混合时间的变化,获得流场结构对混合效果的影响规律,实验数据表明随着转动雷诺数的增加,局部微混合时间变短,有底部导流叶片情况下的混合时间要比无底部导流叶片情况下的混合时间要长,且分布不均匀,另外还发现环隙间距d=13mm的环隙模型在相同操作条件下的混合时间最短且分布最为均匀,混合效果最佳。这些研究成果为环隙式离心萃取设备的设计提供了技术支持。