搅拌器的混合机理是利用低粘度物料流动性好的特性实现混合。搅拌器根据生产规模搅拌目的和物料特性确定搅拌容器的形状、尺寸，如无特殊需要，一般选用立式圆桶容器，同时确定合适的高径比；如有加热或冷却的要求，则釜体外须设置夹套结构。搅拌器的混合方式方法有三种。
1、对流混合
在搅拌容器中，通过搅拌器的旋转把机械能传给液体物料造成液体的流动，属强制对流。
包括两种形式：（1）主体对流：搅拌器带动物料大范围的循环流动。搅拌器化工搅拌器分为强制搅拌机、混凝土搅拌机、立式搅拌机、新型搅拌机。搅拌设备搅拌轴要有足够的支承间距，以保证搅拌轴偏摆量不大；保证变速器的输出轴、搅拌轴、轴封装置对中；足够的径向和轴向承受力。（2）涡流(又称：傅科电流)对流：旋涡的对流运动
2、分子扩散混合，液体分子间的运动，微观混合
作用：形成液体分子间的均匀分布 对流混合可提高分子扩散混合
3、剪切混合
剪切混合：搅拌桨直接与物料作用，把物料撕成越来越薄的薄层，达到混合的。
目的：高粘度过物料混合过程，主要是剪切作用。
在设计生物反应器中，桨叶的具有双重的作用，一方面转动的桨叶能够带动反应器内液体运动，进而实现液体内物质的混合，利于整个反应器内细胞吸收营养物质。另一方面桨叶转动导致流体内部速度梯度的形成，污水絮凝卧式搅拌器，进而产生剪切力，当剪切力到达一定值时会造成细胞损伤，不利于细胞培养。桨叶的结构和转速决定了反应器内的混合效果和产生的剪切力大小，这两个因素往往互相矛盾，即混合效果好时产生的剪切力大，混合效果差时产生的剪切力小，如何在保证混合效果的情况下，使搅拌产生的剪切力是生物反应器桨叶设计的关键所在。
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