鼓泡床是一种重要的多相流反应器，广泛应用于化工、石油化工和生物化工等工业过程。实际的工业反应器通常涉及高压操作或高粘度物料，对这类体系进行深入研究，不仅可以指导反应器的优化操作和运行，还可以更好地满足工业反应器设计和放大的需要。本论文基于CFD-PBM耦合模型模拟和实验测量，研究了高粘度体系和高压体系对鼓泡床流动行为和传质行为的影响。主要内容包括：采用实验方法和CFD-PBM耦合模型的数值模拟，详细考察了在均匀鼓泡区和非均匀鼓泡区中粘度对鼓泡床的总体气含率、大气泡气含率、小气泡气含率、气含率和液速径向分布、气泡大小分布等流体力学行为的影响。与实验结果对比表明，CFD-PBM耦合模型在较宽气速和粘度范围对鼓泡床的流体力学行为均具有较好的预测能力。利用局部气含率和气泡大小分布计算气液相界面积，基于溶质渗透模型预测液侧传质系数，进而得到体积传质系数，考察了粘度对鼓泡床气液传质行为的影响。CFD-PBM耦合模型预测的气液相界面积和传质系数都与文献实验结果吻合良好，并验证了在不同粘度下体积传质系数与气含率随表观气速变化的相似性。基于Young-Laplace方程和Bernoulli方程分析气泡破碎的动态过程，引入了气泡/液滴内部流动时间尺度t1和颈部缩小时间尺度t2，并通过与文献实验数据对比对所提出的两个时间尺度进行了验证。提出了基于t1和t2定量描述气泡/液滴内部流动对破碎行为的影响，建立了统一的破碎模型，并利用该模型考察了压力对气泡破碎行为的影响。与实验数据对比表明，新模型不仅能够定量预测压力和气泡直径对气泡破碎速率的非线性影响，而且能较好地预测了气泡和液滴的不同破碎行为。实验考察了分布器和粘度对鼓泡床的气含率、大气泡气含率和小气泡气含率的双重影响。研究结果表明，分布器对平均气含率的影响主要源于对小气泡气含率的影响。基于Drift-flux模型分析鼓泡床的流型转变行为，提出基于无因次转变气速对不同粘度下小气泡分率进行预测的关联式，对烧结板和多孔板分布器均具有较好的适用性。