在固-液两相反应体系中,存在两种体系:轻质颗粒体系和重质颗粒体系。轻质颗粒在液相中的分散十分重要,但目前研究较少。根据固液密度差的不同,本文选择两个高温过程（氧化钙铁水脱硫和机械搅拌法制备硅铝合金）进行冷态物理模拟研究。本文使用图像处理法、电导率测均混时间、PIV粒子图像测试法等手段,研究不同搅拌桨型、搅拌模式（中心和偏心）、浸入深度、桨叶直径、搅拌转速对颗粒在液体中分散的影响,同时得到最适合固液混合的搅拌条件。通过因次分析方法拟合出功率和各物性参数、设备参数和操作参数的准数方程,为放大实验提供理论依据。本文得到以下结论。对于设备参数:（1）桨叶倾斜有利于轻质颗粒体系中固液的混合,缩短反应时长,加快流体流动。过宽的桨叶会减弱颗粒与液相的混合效果,不利于反应的进行。本文研究的两个体系都是SSB-1桨最适合。（2）增加桨叶长度能够改善混合效果。桨叶较长的搅拌桨能够在更低的转速下达到最大混合程度,但是所需的搅拌功率较大。从节能减排的角度,两个体系均认为桨叶直径为22 cm的搅拌桨搅拌效果更好,搅拌功率较合适。对于操作参数:（3）氧化钙铁水脱硫体系在偏心度为0.2时搅拌效果最好,硅铝合金体系中偏心度为0.1时即可以达到最佳的混合状态,认为固液密度差较小的固-液体系,能够使用更小的偏心度使颗粒均匀分散。（4）浸入深度对两个体系的影响程度较弱。对于氧化钙铁水脱硫体系,搅拌桨浸入深度过小会将气体卷入体系中,浸入深度过大会使颗粒再次在漩涡处聚集,不利于反应的进行。对于硅铝合金体系,颗粒的分散效果、均混时间和PIV流场图均未有太大改变。在两个体系中的搅拌桨浸入深度均为23 cm时均混时间最短,因此认为能得到最好搅拌效果的浸入深度是23 cm。（5）固体颗粒在液相中的混合程度随着转速的增加而增加,综合考虑冷态物理模拟实验中颗粒的分散情况、均混时间和PIV流场速度分布情况,认为氧化钙铁水脱硫在偏心度0.2、转速150 r/min的条件下效果最好,机械搅拌法制备硅铝合金在偏心度0.1、转速150 r/min的条件下搅拌效果最好。对于搅拌功率:（6）对硅铝合金体系的功率与物性参数、设备参数和操作参数运用因次分析的方法建立关于功率的准数方程。#12功率实验值与测量值的平均误差较小,拟合方程与实际较吻合。可应用在同体系下的功率计算。