搅拌槽是过程工业中一类常见的混合设备.在搅拌槽内,混合介质随旋转的搅拌桨运动,与固定的档板作用,形成复杂的拟周期性三维湍流流动,对于多相体系,分散相的引入使流动状况更为复杂.目前,国内外已从实验和数值模拟两方面对搅拌槽内的流体动力学特性进行了研究,但对于多相复杂系统,现有的研究成果远不够充分.本文以尚未得到系统化学工程研究的标准Rushton桨搅拌槽内液-液-固三相搅拌混合体系为研究对象,从实验和数值模拟两方面对其化学工程特性进行了研究.首先,本文采用基于Eulerian-Eulerian观点的"两流体"模型建立描述搅拌槽内液-固两相流的数学模型,采用k-ε-A<,p>两相湍流模型对体系湍流特性进行描述,并对Reynolds时均控制方程中的脉动关联项进行分析,结合改进的"内-外"迭代法,对搅拌槽内液-固两相流的流体动力学特性进行了三维全流场数值模拟.将计算结果与实验数据进行比较发现,本文计算出的时均速度、湍流参数和固体颗粒在搅拌槽内的分布情况等均与实验数据吻合较好,即使对于固相总体相含率较高的体系,也能得到满意的结果.同时,通过计算证实,当搅拌转速较低时,固相和连续相的时均速度场中在搅拌槽中固体颗粒易于产生堆积的位置出现一回流区.另外,本文采用数值模拟方法对固体颗粒在搅拌槽内完全悬浮的临界搅拌转速进行了预测,并提出了三种数值判据以确定临界搅拌转速.其次,本文采用"取样"法对搅拌槽内两不互溶液相分散体系的相含率分布进行实验测量,考察了搅拌转速、搅拌桨距离槽底的位置及分散相总体相含率等操作条件对分散相相含率分布的影响.同时,对实验体系进行数值模拟研究,并将计算值与实验值进行了比较.结果表明,当搅拌转速较低时,计算值与实验值存在一定偏差;随搅拌转速的提高,混合状况得到改善,计算值与实验值的吻合情况随之明显改善.最后,本文采用"取样"法对搅拌槽内液-液-固三相搅拌混合体系中两分散相的局部相含率进行实验测量,考察了搅拌转速、两分散相总体相含率等操作参数对分散的影响.结果表明,改变两分散相的总体相含率对固体颗粒的悬浮状况有显著影响,但对油相的分散影响不大.同时,本文建立了描述搅拌槽内液-液-固三相流的"三流体"模型,并对两分散相间的动量传递进行了分析.据此,首次对搅拌槽内液-液-固三相流的流体动力学特性进行了三维全流场数值模拟研究,并用实验数据进行验证.结果显示,当搅拌转速较低时,在搅拌桨下方搅拌槽中央位置存在一回流区;随搅拌转速的增大,该回流区逐渐消失,由此可对固体颗粒在搅拌槽内易于堆积的位置进行定性分析.固体颗粒的存在使三相的宏观流动在搅拌桨排出流区均出现向下偏移趋势,随搅拌转速的增大,该趋势有所减弱.将计算结果与实验数据进行比较发现,对于固体颗粒相,当搅拌转速较低时,固相局部相含率的计算值较实验值大,提高搅拌转速使计算值与实验值的吻合情况明显改善;对于油相,不同条件下局部相含率的计算值均与实验值吻合较好.同时还发现,即使对于分散相总体相含率较高的体系,在未考虑液滴-液滴间、颗粒-颗粒间相互作用及液滴的凝并、破碎过程的情况下,计算结果仍能与实验数据相吻合.