固液悬浮在工业上具有广泛的应用,诸如化学与制药工程、水处理过程、结晶反应体系等。搅拌槽内固液悬浮机理的研究,主要是集中在颗粒群的宏观运动特性上,在颗粒尺度上并不能很好的解释颗粒与周围流体间的相互作用机理。近年来,为了从根本上理解颗粒悬浮的机理,已有研究者开始关注单个颗粒的运动行为。但在前人的研究中,使用的桨型结构比较简单,颗粒的运动是在层流条件。本论文研究了RT桨方形搅拌槽内(C=0.25T),单颗粒在不同雷诺数条件下的运动特性,通过数字图像处理技术获得了颗粒的运动轨迹、运动速度等信息。结合LBM方法对实验操作条件进行了直接数值模拟,得到了颗粒的运动以及周围流场的详细信息。结果表明：(1)Re≈30,玻璃珠在临界条件下的运动行为与文献中圆盘桨的实验结果较为类似,RT桨作用下颗粒的临界悬浮转速比圆盘桨低约10%。RT桨的模拟结果与实验结果吻合较好。与圆盘桨的模拟结果相比,RT桨搅拌槽内的压强分布是不对称的,颗粒上下两端的压强差二者基本相同。(2)Re≈240,玻璃珠在临界条件下的运动行为与Re≈30时比较相似。不同粒径的玻璃珠对应的临界悬浮转速差异较小(约2%),即可以忽略粒径的影响。对比了10mm玻璃珠的模拟结果与实验结果,二者基本一致。在该雷诺数条件下,颗粒的净重力是决定颗粒悬浮的主要因素。(3)Re=300～1400,颗粒在槽底的运动轨迹变得比较不规则,可以用一个平均速度来描述颗粒在槽底的整个运动过程。通过PIV技术获得了实验条件下搅拌槽内的单相流场,与模拟结果相比,二者基本一致。