浸没循环撞击流反应器是在静态射流混合器基础上发展起来的一种新型反应器。它的基本原理是，安装在两个导流筒进口段的螺旋桨推进器输送流体沿导流筒高速流动，流体在反应器中心处相向撞击，形成一个高速湍动的撞击区。撞击后，流体转为径向运动，沿导流筒与侧壁间的环室回流，到达导流筒的入口，再次被螺旋桨推送通过导流筒进入撞击区。这种反应器与传统的搅拌槽反应器相比，具有诸多优点。特别在撞击流反应—沉淀制取超细粉体方面，已具有成功的应用。但用现有的理论，还不能加以解释。通过对浸没循环撞击流反应器的流场数值模拟，全面了解这种新型反应器速度、压力分布特性，用以指导这种反应器的应用和放大。并通过压力波动特性的测试分析，揭示浸没循环撞击流反应器内撞击流压力波动的基本规律，既可以丰富和发展关于撞击流压力波动的描述，又可为浸没循环撞击流反应器的进一步开发应用指明方向。既具有重要的理论意义，又具有工程实践的指导意义，同时可能带来较大的经济效益。 本文在综述国内外关于反应器的数值模拟、反应器内微观混合特性和压力波动特性研究的基础上，采用理论分析、数值求解和实验测试相结合的办法，对浸没循环撞击流反应器的流场特性进行了全面、系统的研究。 在建立浸没循环撞击流反应器的物理模型、数学模型的基础上，建立其求解控制方程，将搅拌器的叶轮处理成“黑箱”，赋以初始速度，应用通用的有限元流场分析软件，对该反应器的流场进行了数值模拟。得出反应器中的速度分布和压力分布关于z轴和x轴对称；而关于y轴则非对称，其原因在于结构约束不同，上部为自由界面，下部则为封闭的室体。并且通过对流场不同截面的速度和压力分布分析，初步可判定撞击区范围；在导流筒内初始速度V0=1.0m/s下，撞击影响强烈的区域为：-25≤z≤25mm，-25≤y≤25mm，-15≤x≤15mm的椭球形区域。撞击区的压力高，且在对称中心区达到最大值。通过改变导流筒内流体的初始速度，流场中的速度和压力变化遵循相同的规律。 选用经典的竞争串联反应体系，通过建立数学模型，并利用自编的计算程序进行求解，得出了反应物及生成物的浓度分布时空变化图，该图较好地反映出微观混合控制区随着反应的进行，各组分物质浓度的变化情况。数值求解结果表明，分隔指数Xs值停留在0.0160～0.2400范围内，而相应的实验值大约为0.0141～0.3004，两者相差不超过20％，处于工程计算误差许可范围之内。 首次采用高精度压力传感器和动态信号采集系统，测试了浸没循环撞击流反应器内的压力波动特性。结果表明，各测点均存在一定程度的压力波动，其压力波动数值从几帕斯卡到几十帕斯卡，随着螺旋桨转速的增大，各测点的压力波动幅度总体呈增大趋势。通过对实验结果进行功率谱分析，发现撞击区附近的压力波动一阶主频率均高于1000Hz，可以认为该压力波动属高频压力波动。正是这种高频波动，造成了反应-沉淀过程中流体微团与颗粒的分散，细化了反应产物。 简要介绍了进行非线性分析的混沌理论，介绍了混沌分析的三个基本特征参数：分数维数、Lyapunov准数和Kolmogorov.熵及其计算方法。并首次应用该理论计算了浸没循环撞击流反应器中压力波动的特征参数，初步判定该压力波动具有混沌特性。