经过近几年的发展,多相流的研究方向和内容越来越多,多相流在工程上的应用范围也越来越广。多相流在石油勘探钻井、储运工业方向、三相流化床领域方向、管壳式换热器设计方向、多相流测量技术方向等各方面的应用也日趋成熟。作为现代工业发展的重要课题,多相流技术在冶金熔炉领域的应用有待继续深入研究,而且针对贫化工艺气液混合顶吹强化搅拌优化的研究几乎没有。本论文结合贫化电炉生物油顶吹强化搅拌过程进行研究,根据实际生产用炉制作几何相似模型,通过相似原理选取试验用流体,从喷枪优化设计的角度,创新设计各类喷枪头部扰流器结构,对自主设计的扰流器的气液混合喷吹效果开展一系列的试验研究,并开展一系列参数条件下的气液混合顶吹两相流喷吹实验,定量分析了顶吹过程中不同的气液混合比例同熔池搅拌的关系、双层流体中顶吹气泡上升过程中的形变及速度关系,并着重研究气泡群的特殊搅拌现象,为生物油喷吹的创新思路以及节能减排开拓了新方向。通过以上试验研究工作,得到的主要结论有：1、顶吹气液两相混合射流在熔池中形成大小不一的气泡或气泡群,气泡本身的形变、破裂以及气泡间的团聚运动决定了油枪对熔池的搅拌效果。通过测量不同流量下气泡群尺寸的变化,分析气液流量混合比对熔池搅拌效果的影响。2、顶吹气液两相混合射流在保证气液流量混合比、喷吹速度等其他参数不变的前提下,顶吹喷枪的插入深度是影响搅拌效果的主要因素。3、顶吹气液两相混合射流在喷枪中的混合过程直接影响顶吹流体喷出时的气液流量混合比以及喷吹速度,而各种不同形状及结构的可视化玻璃管能获取到不同的喷吹混合两相流。