中心龙卷流型搅拌槽的结构简单,槽底中心部均匀分布四块对数螺旋导流板,搅拌桨叶安装于槽内液面附近,搅拌轴较短,节能较好,成本较低。当搅拌桨叶高速旋转时,在槽底形成螺旋上升状如龙卷风的液流,槽内流体混合效果好,操作稳定。本文运用CFD方法对搅拌槽的内部流场性能进行数值模拟研究,定性地分析了不同桨叶形式、不同槽径、不同对数螺旋导流板角度、不同极角角度、不同初始半径、不同导流板高度、不同导流板厚度、不同搅拌桨叶高度、不同搅拌桨叶直径及不同搅拌桨叶宽度对搅拌槽内流场的影响程度,以达到优化设计的目的。研究发现：搅拌槽、导流板及桨叶的几何尺寸对其宏观流场影响显著,且当搅拌槽内径T=300mm、桨叶为六直叶圆盘搅拌桨、对数螺旋导流板角度α=45。、极角角度θ=60。、初始半径a=20mm、导流板高度H=30mm、导流板厚度t=5mm、桨叶高度h=5T/6、桨叶直径D=T/2及桨叶宽度w=T/10时,搅拌槽内整体流场形成两个循环流动,且龙卷流效果明显,混合性能较好。在优化设计的基础上,考察了不同搅拌转速、不同液体黏度及非稳态分析方法对槽内流场特性的影响。研究发现：随着搅拌转速的增大,扭矩和功率消耗逐渐增大。蔗糖溶液黏度随浓度的增大而增大,当其黏度较高时,槽内流体形成湍流的涡流数目减少,机械能转化为流体的热能,且槽底流体混合效果不好。在稳态分析时,对旋转域的速度进行了均化处理。在非稳态分析时,其宏观流场循环流动的形状和位置与稳态时大体相同,并考虑了流场的瞬时状态,故整个流场的速度峰值比稳态时的平均速度高,且计算时间较长,流场的精确度较高,更能体现流场运动的实际情况。