在气液两相反应器中,气泡的破碎是一个相间接触面积增大的过程,这对诸多需要通过增大相间接触面积从而促进传质的化工过程来说具有重要的意义。本课题主要利用高速摄像技术、二／三维粒子成像测速技术(PIV),并结合数值模拟方法对单个气泡在射流流场作用下的破碎过程进行研究。本课题利用高速摄像技术拍摄气泡的生成、上升、横向移动到破碎的完整轨迹,分析气泡发生位置、气泡直径及射流雷诺数对气泡的破碎过程、形式、概率以及破碎生成的子气泡数目的影响。结果表明：在气泡上升阶段,气泡受到射流流场的影响有背向射流喷嘴出口方向的偏移,同时发生明显的变形；在气泡剪切-拉伸阶段,气泡受到强烈剪切的位置是气泡的破碎形式与概率的主要影响因素,而该剪切位置又与射流雷诺数、气泡直径和气泡出口距离密切相关。根据破碎生成的子气泡数目可将破碎形式分为二元、三元和多元破碎。本课题使用二维PIV技术对高速摄像实验中的单相射流流场进行测量,以找出二维流场与气泡行为之间的对应关系。使用体三维PIV技术对高速摄像实验中的射流流场及气泡行为进行同步测量,结果表明：气泡的存在会使其所在位置处的液相流场速度相比于单相流动时而言有不同程度的增加,且气泡的运动速度大于其周围流场的流速。本课题采用CFD数值模拟方法中的VOF模型,对高速摄像实验中存在气泡时的射流流场及气泡行为进行瞬态二维模拟。在数值模拟中得到的气泡的形态及其变化规律基本上与同实验条件下高速摄像技术拍摄的结果一致,并且液相射流流场也会受到气泡位置和速度的影响而发生变化。