杨敏官等人[6]对搅拌槽内固液两相体系的悬浮特性进行了试验研究，分析了搅拌转速、固体颗粒性质、固相体积浓度和桨叶离底间隙对固液悬浮特性的影响。结果表明，悬浮高度主要与桨叶离底间隙、固体体积浓度和固体颗粒大小有关；较低的桨叶离底间隙有利于搅拌槽内固体颗粒的悬浮，但过低的桨叶离底间隙会造成搅拌功率的增大。

Giuseppina Montante等人[7]采用PIV测量方法研究了搅拌槽内低浓度固体颗粒的悬浮特性，分析连续相的湍流强度、固液滑移速度以及离散相对平均速度的影响，得到结论：连续相的湍流强度影响固体颗粒的沉降速度，连续相流体的湍流降低了固体颗粒的沉降速度。

显然，国内外学者对该问题进行了很长时间的实验和研宄，使得我们可以在前人的基础上进行研究。

 国内外数值模拟研究现状

由于实验会受到外界因素的干扰，很难得到准确的信息，而计算流体力学发挥了很大的作用。目前可以使用FLUENT和CFX等商业软件对搅拌槽内部流场和固液悬浮特性进行数值模拟和分析研究。运用软件，可以模拟和预测不同工况下的搅拌槽内部流场在不同过程中的影响，能够观察搅拌槽内固液悬浮状况，从而确定影响搅拌槽内流场和固液悬浮情况的因素，这会对提高流体速度和搅拌效率起积极作用。

有很多学者在固液揽拌槽内流场的数值分析方面做了很多研究，如钟丽等人[8]对固液搅拌槽内固体颗粒的离底悬浮临界转速进行了模拟分析，将推算出的固体颗粒临界悬浮转速与已知数据进行比较和分析；对搅拌槽内固体浓度分布和固液两相的速度分布进行了研究，比较分析了桨叶在六个不同转速下的固体颗粒在搅拌槽内的悬浮状况。

贾海洋等人[9]釆用滑移网格法对六折叶圆盘涡轮搅拌器内部固液悬浮流场进行了模拟计算。主要研究了不同的桨叶离底间隙和搅拌转速下的内部流场分布情况，数值模拟和实验研究均表明：圆盘涡轮式六折叶搅拌桨在槽中产生的流型主要是轴流型；由数值模拟计算得到的搅拌功率和实验所得的搅拌功率总体趋势是一致的，揽拌槽内固液两相达到均匀悬浮时所消耗的搅拌功率随着桨叶离底间隙的增大而增大。

吴宗武等人[10]使用Fluent软件模拟揽拌浸出槽内部的流场分布，通过对比，分析直桨式与旋桨式的流场分布状况以及槽内装有导流筒或挡板后的流场分布状况。模拟结果表明，在同等条件下，旋桨式的揽拌效果较好；在槽内装有导流筒或挡板有利于改善流场速度分布，能够增强混合效果。

又如Hong-liang ZHAO[11]应用CFD软件Fluent对搅拌釜中的固-液悬浮特性和转速等进行了数值模拟，主要研究了改进式Intermig桨对流体循环的促进作用和桨叶离地距离的影响，结论是改进后的Intermig桨改善了槽内循环流的发展，促进了颗粒的悬浮，功率消耗也大幅度降低，桨叶离地距离越低越有利于颗粒的悬浮与分散。

数值模拟分为前处理、求解和后处理，对搅拌槽模型的计算区域进行网格划分，模拟所研究的固-液两厢体系，处理搅拌区域，选择湍流模型，并设定边界条件和初始条件。对模拟结果的研究分析一般会考虑搅拌转速、桨叶离地距离、固体体积浓度、临界转速和功率消耗等因素对搅拌效果的影响。从模拟结果上来看，好的搅拌效果应该有较明显的轴向流动，表明槽内的流体循环利于固体颗粒的悬浮和在液体中的均匀分布。

同时，可以发现采用CFD技术对搅拌槽中的流场进行分析，不仅能够快速地以较低的成本得到结果，而且可以较好地应用于各种复杂的搅拌流场中。只要模拟获得的信息与实际的实验结果相符合，就可以通过放大该搅拌装置，从而预测出更大的搅拌装置的搅拌性能。