固体颗粒发生初始运动的情况常见于各种化工过程,如表面清洁、固体输运、过滤和分离等。已有研究主要分析单颗粒在不同类型平面上的运动特性和简化的力学模型,对搅拌槽内多颗粒初始运动特性的研究鲜有报道。因此本文对固液搅拌槽内规则基板上多颗粒的初始运动特性进行实验研究,并结合数值模拟对多颗粒的初始运动状态进行了受力分析。实验搅拌槽为边长为220 mm的立方体搅拌槽,规则基板由149颗直径为10 mm的玻璃颗粒按照正三角形排列构成,其中心位于搅拌槽底面中心。实验桨叶为标准Rushton涡轮桨，离底高度为55 mm。本文采用摄像与图像处理技术研究了双颗粒的间距、密度、直径及周向位置对颗粒初始运动特性的影响规律,并结合格子 Boltzmann方法对典型工况进行了直接数值模拟,进而分析了多颗粒发生初始运动的受力状态。本文研究结果表明:(1).沿x方向的相邻颗粒阻碍被测颗粒的初始运动;随颗粒间距增加,对被测颗粒的十扰减小,当颗粒间距△x＞2ds时,颗粒间相互作用可忽略不计;(2).改变被测颗粒上游颗粒的密度对被测颗粒的初始运动影响较小;而增加其下游颗粒密度,会阻碍被测颗粒的初始运动。(3).随着上游或下游颗粒直径的增大,被测颗粒发生初始运动的临界转速增大,且上游的影响更加显著。(4).在被测颗粒的运动方向夹角小于90 °的方向范围内,有干扰颗粒的存在时,那么被测颗粒的初始运动Shields数明显升高,若在该方向范围外有其他颗粒的存在,被测颗粒的初始运动Shields数略微升高。此外,数值模拟预测的颗粒初始运动现象和轨迹与实验数据吻合良好,发生初始运动的状态下,颗粒的受力分析结果表明颗粒所受力矩的作用不容忽视。