混合是复合材料制造工艺中重要的工序之一。混合时，桨叶能承受的转矩是捏合机设计的一个重要指标。桨叶承受的转矩不仅可以实时反映混合时复合材料混合的均匀程度；而且，转矩是立式捏合机从小尺寸到大尺寸进行放大设计的重要参数之一。目前因桨叶的转矩不易直接测量，主要采用经验公式进行放大设计。因此，研究桨叶在混合时转矩变化规律，对桨叶型面参数、混合工艺参数的确定和捏合机传动系统的设计具有非常重要的作用。本文以立式捏合机桨叶为研究对象，应用FLUENT软件，对混合时桨叶承受的转矩进行数值分析和仿真，得出了以下结论。首先，分析了混合的复合材料特性，根据立式捏合机混合工艺和桨叶结构，将复合材料混合时的固液两相流体简化为假塑性非牛顿流体的单相流体，建立了单相层流模型的基本控制方程组。其次，建立了混合域内流体仿真模型。运用ANSYS ICEM软件对复合材料流体流动域进行非结构四面体网格划分。根据桨叶结构和仿真计算要求，对桨叶捏合表面的过渡面和上下断面进行简化。对桨叶型面进行分层切片。用VC编写了桨叶在混合釜内运动关系的UDF程序，实现了桨叶作用下流动域的仿真。仿真结果表明：桨叶不同厚度切片的转矩值与切片厚度呈正相关，具有一定的线性比例关系，可据此推算出空心桨、实心桨和行星轮系公转的转矩值，并与整个桨叶作为一个切片的仿真分析结果比较，转矩误差在可接受范围内。最后，建立了立式捏合机的三桨叶几何模型，利用上述仿真计算方法和结论，研究了几何尺寸较大的三桨叶在混合时的转矩情况，为几何尺寸更大的桨叶设计提供依据。