搅拌反应器内蕴含气泡、液滴等离散单元尺度间拟序结构的形成，以及涡的形成、运移、配对及演化过程，具有典型的远离平衡态非线性的时空混沌、跨尺度关联耦合的特点，必然出现混沌现象。目前，常利用宏观不稳定性频率、最大Lyapunov 指数和多尺度熵等混沌参数来量化描述这类非线性混沌系统中状态的演化进程。

宏观不稳定性频率是表述混沌组合的重要参数之一。搅拌槽内的流体流动形态是一个高度湍流状态，而在湍流区包含三维非定常、多尺度的涡运动，这种运动在尺度上可横跨多个数量级。搅拌槽内存在的这种涡运动是一种非稳态的流体流动，它使流体在时间和空间尺度上具有明显的流动形态的变化。研究已经证实，搅拌槽内流体流动存在大尺度低频非稳态准周期现象，并将这种现象称为流场的“宏观不稳定性（macro-instability，MI）”。

最大Lyapunov 指数是表征系统的状态被吸引到相空间中一个低维的超曲面上，曲面的维数特征反映了自组织系统的有效自由度数，一个表面上复杂的运动实际上可能只是混沌态的低维运动。Lyapunov 指数是衡量系统动力学特性一个重要的定量指标，表征系统在相空间中相邻轨道间收敛或发散的平均指数率。系统是否存在动力学混沌，可以从最大Lyapunov 指数是否大于零非常直观地判断出来。此外，最大Lyapunov 指数值的大小还可以度量体系内的混沌混合程度。(www.daowen.com)

多尺度熵被用来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度，能量分布得越均匀，熵就越大。在搅拌体系内，能量的高密度区是位于桨叶附近的湍流区，能量从湍流区向低雷诺数区耗散得越充分，整个槽体内能量分布就更为均匀，熵值就越大；反之，熵值就越小。若能量分布完全均匀，熵值达到最大。一般来说，熵值在各尺度上越大，时间序列的自相似性就越小，系统的混乱程度就越高。