本文将计算流体力学模型引入到同轴搅拌研究领域，建立了用于内外组合式搅拌器模拟的三维模型，并与实验结果相比较，取得了一定的成果： 通过与文献结果对照的方式研究了影响六直叶涡轮搅拌器模拟的主要参数：网格密度的影响主要体现在对速度梯度较大的桨叶排出区及最大速度的预测上；标准κ—ε模型得到的流场结果与文献值最接近，Shear Stress Transport(SST)模型结果与实验值相差较大；Upwind格式收敛速度最快结果误差也最大，High Resolution格式对流场的模拟结果与文献值最接近。 对两层同轴搅拌器进行研究表明：所建立三维流场模型得到的流场结构与PIV测试基本一致；在所研究的转速下，流场主要由内桨控制，外桨能有效改进近壁区液体流动状态；在湍流状态下，转速比为10时能取得最大的三向分速度和平均剪切速率；内外桨同向旋转时所需轴功率最小，且能得到最大的压力梯度和速度等值面，并能消除外桨周围的二次流现象。 采用非耦合法模拟三层同轴搅拌器所需混合时间，模拟结果与实验对比吻合。基于此结果对搅拌器提出7种改进型，研究表明：内外桨同向旋转较反向旋转具有更高的混合效率；当内桨为轴流桨与径流桨组成的混合桨时，所需混合时间最少；内外桨上直叶桨相对排向相反时，也能取得很好的混合效果。 研究表明同轴搅拌器采用等体积功的放大原则是适宜的，结合几何相似原则，利用CFD模拟技术，能对放大后的搅拌器进行初步研究，通过增加混合物注入点和扩大注入区域可以较好解决放大后搅拌器需要较长混合时间的问题。