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本文根据相似原理，按照弗劳德准数相等的原则建立了1：2的四流中间包物理模型，采用“刺激-响应”实验技术，得到RTD(停留时间分布)曲线，同时对中间包流场进行示踪迹显示。物理模拟实验主要从以下四个方面对不同控流装置下中间包内的流场进行研究：中间包原型实验；湍流控制器对流场影响实验；导流隔墙以及吹气对中间包内的流场影响。同时，对中间包原型和优化方案进行数值模拟，与物理模拟实验结果进行对比分析。比较分析各阶段实验结果，得到如下结论：
(1)原型中间包结构不尽合理：死区比例大，为37.4％；流体在中间包内的实际平均停留时间短，为336s，夹杂物没有足够的时间上浮；4个水口的滞止时间差值大，最大为177s，RTD曲线陡峭，中间包流场分布不均匀。
(2)湍流控制器有利于中间包内流场的分布：湍流控制器的形状和深度对流场的影响不同，本次实验中以弧形湍流控制器对流场分布最为有利。
(3)导流隔墙对中间包内的流场影响较大，通过对导流隔墙初步实验和优化实验，得到优化方案F8：F8方案实验死区比例为17.9％，比原型降低了52.1％，同时降低了各个水口之间的滞止时间和峰值时间的差值，流场分布更加合理。
(4)中间包内吹气：中间包内吹气在一定程度上可以改善中间包内流场，使之分布更加均匀，从生产组织以及安全性方面考虑，不建议采用双吹气方案。
(5)通过对中间包原型和优化方案F8进行数值模拟，对原型和优化方案不同截面内速度云图，流线图和湍动能图进行比较分析，结果显示优化方案能够有效的改善中间包内的流场，和物理模拟实验结果一致。
(6)对中间包原型和优化方案得到的铸坯进行氧氮和显微以及大型夹杂物含量测试分析，结果显示优化后氧、显微夹杂、大型夹杂物含量均有所降低。