鼓泡塔反应器作为一种常见的多相接触式反应设备,其结构简单,传热、传质效率高,因此被广泛应用于石油化工、环境工程、生物技术及新能源等领域。对鼓泡塔反应器内部的流体动力学行为的深入研究,对工业反应器的设计及放大有着重要意义。本研究采用计算流体力学（CFD）模型,耦合群平衡模型（PBM）,预测了高表观气速下气液鼓泡塔体系的流体力学参数和气泡尺寸分布等信息。第一部分,采用离散法与积分矩方法（QMOM）求解群平衡方程进行对比研究,验证了QMOM方法的准确性以及计算的高效性。通过假设先验分布函数,根据低阶矩值重构出气泡尺寸分布。第二部分,基于QMOM方法求解了CFD-PBM耦合方程组,系统考察了曳力模型、升力模型以及气泡聚并、破碎模型对包括气含率、轴向液速、气速以及气泡分布等一系列流体力学参数的影响。研究表明:（1）曳力模型对气含率、气泡速度以及气泡尺寸分布起着重要影响作用,而对液相速度影响较小。（2）加入升力模型可改善气泡在径向方向上的分布,加剧气液相互作用,使湍流耗散率增大,气泡破碎速率增大。在高气速鼓泡塔体系中,升力不应被忽略。气含率的增加,导致气泡的碰撞频率增加,促进气泡的聚并。（3）Luo破碎模型受局部气含率的影响较大。气含率增大,模拟计算出的破碎速率减小,结果是气泡的破碎受到抑制;而Lehr、Laakkonen破碎模型几乎不受气含率的影响。本论文对矩方法及本构模型的研究增强了对现有CFD-PBM模拟的认识,对该方法的进一步深入研究具有重要意义。