泡沫铝材料作为一种新型轻质功能材料有着非常广阔的应用前景,在国家安全及国民经济建设中发挥着巨大的作用。在诸多制备方法中,熔体发泡法由于生产成本低、工艺流程简单且易于进行大规模生产等优点而被广泛研究。以熔体发泡法制备泡沫铝时,搅拌在诸项工艺影响因素中处于中心环节地位,对泡沫铝的质量影响显著。由于在高温环境中研究熔体的搅拌行为和观察熔体的变化十分困难,本文将以水基体系为基础,针对颗粒在熔体中的分散行为和泡沫稳定性进行了物理模拟,目的在于为熔体发泡法制备泡沫铝材料提供一定的理论依据。本文对溶液的黏度及表面张力等物理性质进行了测定;在加装挡板的情况下研究了搅拌桨型、搅拌高度、黏度、颗粒粒径和搅拌速度对颗粒在溶液中的分散行为的影响,用工业相机对搅拌的整个实验过程进行视频信息采集,通过灰度直方图将图像信息转化为数字信息,实现了将物理模拟从传统定性研究向定量研究的转变;并通过PIV技术对不同试验参数下的流场进行了可视化测定;研究了溶液性质和颗粒参数对泡沫稳定性的影响。得到的主要结论如下:（1）水溶液的黏度随着丙三醇体积分数的增加呈指数关系增长,表面张力随着PEG2000的少量加入而急剧减小。（2）安装挡板可以消除打旋现象对搅拌效果造成的不利影响;与其他桨型相比,螺旋桨产生的轴向循环流更有利于固相颗粒在溶液中的均匀分散;物理模拟条件下,桨型为螺旋桨、搅拌高度为H/4、黏度为4 mPa·s、搅拌速度为1200 r/min时,固相颗粒在溶液中的悬浮性及分散性最好。（3）改变颗粒与溶液之间的润湿性可以调节颗粒在液膜界面的附着状态,大量的颗粒吸附于气/液界面可以抑制液膜排液,从而改善了泡沫的稳定性。（4）颗粒粒径越小,颗粒在溶液中的悬浮性越好;但是粒径过小,颗粒的脱附能较小,易脱离吸附界面,且易产生团聚现象而不利于泡沫的稳定。颗粒粒径过大会影响固相颗粒在气液界面的吸附排列,抑制泡沫的生成,也不利于泡沫的稳定。物理模拟条件下颗粒粒径为25 μm时,泡沫稳定性最好。（5）液膜的排液速率随着黏度的增大、表面张力的减小而减小,在一定的颗粒浓度下增大黏度、降低表面张力可以改善泡沫稳定性;泡沫寿命随着颗粒浓度的增加先增大后减小,黏度为2 mPa·s、4 mPa·s时,泡沫寿命在颗粒浓度为3%左右取得极大值,当黏度为6 mPa·s、8 mPa·s时,泡沫寿命在颗粒浓度为5%左右取得极大值。