混合是工业生产中最常用、最重要的操作之一，在动量传递、传质和传热以及反应过程中都需要采取强化混合的措施以达到最佳的效果。目前，生产大规模化已然成为化工生产的发展趋势，然而装置放大后产生的放大效应会使得化工生产的大规模化存在很大风险。因此，对混合设备中混合过程进行研究，弄清混合特性，研究放大效应，对混合设备的优化与放大具有重要的意义。本文对三种混合设备混合的稳态过程进行模拟研究，同时对混合设备进行放大，考察放大后可能存在的放大效应。首先，本文应用FLUENT软件和平面激光诱导技术对喷射混合器进行研究，得出以下结论：（1）运用Realizablekε湍流模型研究了喷射混合器的流体力学特性与混合过程，获得了速度场、压力场、浓度场的分布信息。模拟结果表明，在喷射器混合段和扩散段前部存在湍流核心区域，在此区域内速度、湍动能、湍流耗散率数值最高，物料的混合主要发生在此区域。（2）考察射流与引射流体的速度比和引射流体进料与初始方向对喷射器内速度分布形式的影响，以研究速度分布的偏转对喷射器器壁的冲刷。结果表明，随着速度比从4变化到到0.25，发现喷射器内速度分布形式从下凹形变化到上凸形，速度核心向远离次流进料口一侧偏转，且引射流量越大偏转越严重，对器壁的冲刷作用大。同时，当引射流体进料角度从0°变化到45°，发现速度核心从向远离次流进料口偏转变为向次流进料一侧偏转，且当角度为24°时速度分布无明显偏移，此时对器壁的冲刷作用最小。（3）运用PLIF实验手段获得喷射器内浓度场分布，并研究了操作参数对喷射器混合性能的影响，结果发现，当固定射流流量时，喷射器内浓度达到均匀所需的距离随着引射流量的降低而缩短；当固定引射流体流量时，所需的距离随着射流流量降低而增加，浓度核心有明显偏移；速度比恒定时，所需距离随着引流和射流的绝对速度的增加而缩短。因此，当射流/引流比值较大时，有利于混合。（4）用数值模拟手段对喷射器进行放大研究，结果表明放大后喷射器存在放大效应。放大效应是放大前后，设备内某些场不能重复同样的结果。在本文中，喷射器的放大效应主要体现在放大后湍流耗散率与涡量在数值上与放大前有明显的差别，放大后这两个量的数值明显减小，完全混合所需的实际距离增加，而放大后速度与湍动能变化不明显。对于无扩散角度的喷射器，其放大效应也同样体现在湍流耗散率、涡量在放大后降低，混合距离在放大后增加，放大后的混合效果有所降低。其次，本文应用Standardkε湍流模型对SK型静态混合器的流体流动和混合进行模拟研究，计算结果表明，静态混合器内流场分布与混合元件的形状有关，速度、湍动能等的分布具有周期性，对水和盐水以及水和甲苯的混合均有很好的效果。同时，对SV型、SX型及HEV型静态混合器的混合特性的模拟结果表明，SX型静态混合器的混合效果最佳，HEV型静态混合器的混合效果最差。对SK型静态混合器进行放大研究，发现放大后存在放大效应，主要体现在湍流耗散率与涡量数值降低，并且完成混合所需的实际距离增加。最后，应用多重参考系（MRF）的方法对有物料进出的动态混合器进行模拟研究，研究了动态混合器内流体力学特性及物料的混合，结果表明在动态混合器的搅拌桨叶前缘，速度具有较高数值，并且由于有物料的流入和桨叶的作用，混合器内存在多个循环，湍动能与湍动强度在器壁及底面处数值较低，在桨叶中心及物料出口处数值较高。同时，对于水与盐水以及与水与甲苯的混合，在混合器入口以下浓度分布均匀，说明动态混合器对这两种混合均有很好的混合效果。