化工、制药、轻工等行业中的反应(如聚合反应等)操作中,反应介质的粘度是随着反应进程而变化,粘度变化范围在几mPa. s到几Pa.s,因此反应过程对搅拌器的要求不仅要有良好的混合性能,而且能够对物料提供足够大的剪切力,同时为了及时移除反应热,还需要搅拌槽具有良好的传热能力,传统搅拌器往往不能很好的满足上述要求。本文设计一种新型的大双叶片式搅拌器,采用实验与数值模拟相结合的方法进行研究,得到了该搅拌器的功率、流场和混合等相关参数,为工业的实际应用打下了很好的基础。本文首先在0.8Pa.s和5Pa.s粘度体系下进行功率特性和混合特性实验,对新型搅拌器有关参数进行结构优化设计。实验结果表明：上下桨叶之间的最优夹角为45。、最优离底距离为50mm、最优开栅格数量为6、最优上下桨间距为25mm和沿后弯式折边板排出方向旋转更好。再与常用于中、高粘度体系的双层MIG式搅拌器和螺带式搅拌器作比较,以综合验证新型搅拌器在混合、剪切和对介质粘度的宽适应性。实验结果表明：无论在低粘体系还是在高粘体系,在达到相同的混合效果前提下,新型搅拌器所需消耗的能量最少,节能效果非常明显。然后在非牛顿流体CMC(14.9%)中用Metzner-Ott。实验法求得最优结构新型搅拌器的Metzner常数为84.283,比双层MIG式和螺带式搅拌器的Metzner常数更大,说明在相同介质和转速下,新型搅拌器能够对物料提供更大的剪切力。本文最后用CFD数值模拟的方法对最优结构新型搅拌器的流场特性、功率特性和混合特性进行研究,发现在搅拌槽中存在上部桨叶区域的循环流、下部桨叶区域的循环流,以及由上部区域直到下部区域的槽内全体发生的循环流,而且所得的功率特性和混合特性模拟结果与实验数据相吻合,说明该数值模拟可用于新搅拌器的放大设计中。