颗粒作为生产原料或产品在化工、医药、冶金、矿石和材料等过程工业领域有着广泛的应用。颗粒的混合通常是相关生产工艺中的重要单元操作。在颗粒的混合过程中,混合效果以及过程中的动力消耗则是关注的焦点。离散元(Discrete Element Method, DEM)作为一种可用于分析颗粒受力的数值方法,以颗粒的相互接触为起点,通过契合颗粒接触和碰撞等行为时的受力模型,计算颗粒随时间变化的运动信息,成为研究颗粒在过程工业中的有效方法。本研究在直径为0.284 m的标准椭圆封底的搅拌槽内,对球形颗粒的混合行为进行了数值模拟。通过使用Hertz-Mindlin and Linear Spring模型对固体颗粒间作用力进行计算,计算得到粒径范围为4-5mm的颗粒和粒径范围为2-3mm的颗粒在不同的桨型组合、转速和加料量下的颗粒混合过程。在数值模拟的同时,采用相同物性及尺度分布的玻璃珠颗粒作为实验原料,通过改变搅拌桨组合方式、物料装填系数、转速等条件探究固体颗粒搅拌功率的变化规律和混合度的变化规律。搅拌转速在30rpm和60rpm时,各桨型组合的功率的模拟结果和实验计算结果基本吻合。在对不同桨型的混合度进行模拟时,双螺带和内外单螺带的宏观混合作用较强。同时,针对同一颗粒物系和同一桨型,从初始状态到混合稳定状态的转数一定。即10%的2-3mm颗粒含量下四种桨型从开始到稳态经历的桨叶转数分别是100转(双螺带),170转(Paravisc),60转(内外单螺带),190转(Paravisc加三叶后掠)。改变转速对双螺带的宏观混合影响较大,对其他三种桨型影响较小。在不同转速下,2-3mm颗粒在径向上的位置变化不大,其在r/R=0.25,0.45,0.65,0.85处的颗粒集合径向位置维持在0-20mm,轴向位置主要与桨叶对颗粒的带动作用有关,但大部分操作条件下,上述四个位置处的颗粒集合的轴向位置也会趋于200-250mm区域。模拟结果显示各个桨型在混合的各个阶段时的混合程度与实验结果基本吻合。同时,数值模拟不仅提供了功率、扭矩和混合度等宏观参数的变化规律,也给出了观察颗粒混合内部结构变化和其他实验所不能测定的数据信息。