聚合物叶片挤出机是一种新型的基于拉伸流变行为的塑化、输运加工挤出设备，由于其加工原理的独特性及复杂性，数值模拟技术已成为对其进行加工特性研究的有效方法。本文运用CFD分析软件POLYFLOW对叶片挤出机中一个叶片单元的流场分布进行了数值模拟，并通过流场分析得到叶片单元中叶片及转子受到的扭矩。通过扭矩与转动功率关系式得到叶片单元熔体输送过程的转动能耗。同时，基于流动分析结果，采用粒子示踪法对叶片单元的混合性能进行了数值模拟分析并用后处理软件POLYSTAT对分析结果进行数理统计分析。在此基础上，通过改变模型参数研究了叶片排布方式、转子转速及定子与转子的偏心距对叶片单元转动能耗与混合性能的影响；最后通过实验验证了模拟结果的正确性。研究结果表明，对于不同的叶片排布方式，均布四叶片单元的转动能耗最低。转子转速增大时其一个转动周期的能耗降低，且降低的幅度越来越小；叶片受到的最大扭矩及平均扭矩增加，且增加的幅度越来越小。当偏心距增大时，其叶片单元的平均转动功率增加，且增加幅度越来越大；叶片受到的最大扭矩及平均扭矩增加，且增加幅度越来越大。对于不同的叶片排布方式，均布四叶片单元混合性能最好。其中对于不同的转子转速，60rpm时粒子经历过的最大拉伸速率及停留时间较为均衡，混合性能最好。偏心距增加，粒子经历的最大拉伸速率增加且增加幅度越来越大，说明随着偏心距的增加其对混合性能的促进作用越来越显著。同时，对于叶片排布方式、转速及偏心距的改变，粒子经历过的最大分散指数变化不大，说明上述参数并没有改变叶片单元流场特点，也即叶片挤出机中，剪切流场和拉伸流场的比例关系不变。最后，通过混合实验验证转子转速对混合性能的影响效果，数值模拟结果与实验结果相吻合，证明数值模拟结果可靠，以上的研究结果对于叶片挤出机的设计及挤出工艺参数的设置具有重要的参考作用。