高黏度流体的搅拌是工业中常见的单元操作,广泛应用于化工等行业中。卧式单轴自清洁搅拌釜非常适用于高黏度流体的搅拌,但是对于该搅拌釜的理论研究十分少见。本文以该搅拌釜为研究对象,利用计算流体力学对该搅拌釜内气液分层流和传热过程进行研究。研究了不同液相黏度下重力对搅拌釜内气液分层流流场的影响,采用不同的流体体积（Volume of Fluid,简称VOF）格式计算了在重力条件下搅拌釜内气液分层流的流场。结果发现,无论液相是低黏度流体还是高黏度流体,重力对搅拌釜内气液分层流的流场有着较大影响;搅拌釜内气液分层流同时受到弗劳德数和雷诺数的影响。还发现,在重力条件下搅拌釜内的气液分层流,使用隐式格式会造成水或者甘油在空气中发生异常扩散,明显与实际不符,使用显式格式计算的结果与实际情况一致。研究了恒壁温下高黏度流体在搅拌釜内的传热过程。分析了各个部分壁面的平均对流传热系数在周向和轴向上的分布特点。结果表明,在周向上,位于两个搅拌翅之间的部分壁面,距离搅拌翅越近,该部分壁面的平均对流传热系数相对越大;在轴向上,各个部分壁面的平均对流传热系数与整个壁面的平均对流传热系数相差不大。另外,研究了不同物性和操作参数对平均对流传热系数在周向分布上的影响。结果表明,转速对平均对流传热系数的影响最大。对模拟得到的平均对流传热系数进行了关联,得到了搅拌釜的对流传热关联式,即Nu（28）837.Re^0.0605Pr^0.0409（DN/u_i）^-0.0127（102.4≥Re≥10.24,50000≥Pr≥5000,68≥DN/u_i≥11.33）分析了搅拌釜内温度场的特点。结果显示,较高温度区域位于搅拌釜壁面的附近区域,较低温度区域和中间温度区域占据了大部分区域。此外,研究了不同物性和操作参数对搅拌釜温度场分布、出口温度增量和温升速率的影响,结果表明,转速的增加能够减小较低温度区域的面积,黏度、比热和进口速度的增加都会导致较低温度区域面积的增大;对温度增量影响最大的因素是进口速度,对温升速率影响最大的因素是比热。