搅拌设备的放大技术就是将实验室规模的搅拌釜中的主要指标在工业级规模的搅拌釜中进行重现。现有的搅拌设备放大操作大多直接采用已有的桨叶尖端线速度相同或单位体积功率相同的放大准则,但过往的研究表明,由于物料物性、搅拌结构等的影响,部分场景下这两种放大准则无法得到好的重现效果。同时,固液密度接近、固相粒径大和液相粘度较高等也使得厌氧发酵搅拌体系的混合变复杂。在节能减排的大环境下,厌氧发酵生产规模的增加使得对其进行放大研究变得十分有必要。本文将实验与数值模拟相结合,对厌氧发酵体系在双层桨结构下的搅拌功率、固相悬浮特性和放大进行了研究。获得了不同固含率工况下适宜的结构参数和运行参数,将其作为进一步放大的基础。分析了桨叶离底高度和桨叶间距对搅拌功率和混合指数的影响,确定了协同效果好的离底高度和桨叶间距。比较了不同结构参数在不同固含率工况下的表现,探究了不同固含率工况下优选结构参数的变化规律,为厌氧发酵体系中可能出现的多种固含率工况提供参考。基于优选的结构参数和运行参数,考察了厌氧发酵体系在三种固含率工况下按照五种常见的放大准则进行放大的固相浓度分布情况,探究了五种放大准则的适用工况。首先,模拟了不同曳力模型和湍流模型下的固相浓度分布,通过与实验结果对比,优选了合适的数值模型。然后考察了五种放大准则在不同固含率工况下的固相浓度分布情况,分析了各放大准则的重现效果,计算了桨叶尖端线速度、搅拌功率和单位体积功率等相关参数。最后,综合考虑了放大前后的固相浓度分布情况和桨叶尖端线速度等参数的变化趋势,获得了五种放大准则的适用工况。以固相浓度分布为主要参数,优化了不同固含率工况下的放大指数并进行了验证,获得了放大指数随固含率变化的规律。相比于原有的五种放大准则,根据固含率对放大准则进行优化可以得到与固含率适配性更高、重现性更好的放大指数。通过优化结果,发现放大指数应随固含率的增加而减小,最小放大指数为0.67。再次对搅拌釜进行放大,以验证优化后放大指数的准确性,得到最大相对偏差为10.52%。