在无泵溴化锂吸收式制冷系统中,采用气泡泵替代传统的机械泵,不仅能减少对高品位能源的依赖,而且可以避免机械泵受工质的腐蚀性影响,从而提高了整个制冷系统的可靠性。气泡泵提升管内两相流的运动过程,流型间的转换,会对气泡泵的提升性能有很大影响。本文使用高速摄像机拍摄了以不同浓度溴化锂水溶液为工质的两级气泡泵吸收式制冷实验台中一级提升管内两相流流型,在浓度为57.5%的溴化锂溶液中发现了气泡流、弹状流、段塞流、搅动流、环状流和弹环状流。在浓度为53%,45%的溴化锂溶液气泡泵实验中,发现了气泡流、段塞流、搅动流和环状流。对不同流型下的液体流速进行测算,搅动流时,液体流速最高,其次为段塞流和弹状流,环状流时,液体上升速度最低。实验数据对比发现,同样流型条件下,低浓度溴化锂溶液流速比高浓度溶液流速高。计算求得高压发生器的产气率与提升溶液的质量,发现溴化锂溶液起始浓度越高,系统的产气率越小,提升的溶液量也越多。在不同流型中,弹状流的提升量最大,段塞流其次,环状流最小。验证了弹状流的提升效率最好,但环状流上升后的溶液浓缩程度最高,约达到3%。通过改进分布函数、序参数格式、有限差分格式、压力迭代格式、强制性边界条件等方法,将格子玻尔兹曼大密度比自由能模型进行改进,并结合实验条件和工质物性,对密度比为2778的管内溴化锂溶液中气泡运动行为进行研究。为验证模型的正确性,首先对单气泡上升运动和双气泡融合过程进行了模拟,模拟结果与实验中高速摄像机捕捉的气泡运动形态相一致,并分析了其运动过程中的速度场,讨论了气泡大小对气泡上升速度的影响。应用改进的格子玻尔兹曼自由能模型,对大密度比的溴化锂溶液中不同初始位置和不同大小的双气泡运动进行模拟,获得其密度场与速度矢量分布及运动规律:大小相同,水平距离一定的双气泡在上升过程中出现先靠近再分离的两个阶段,与初始相对高度无关;大小不同的两气泡在上升过程中可能发生融合或分离,主要取决于小气泡靠近大气泡时所在大气泡尾迹区的位置。若大小气泡融合,则融合后的气泡速度减小。研究了并排多气泡的上升过程和聚并行为,给出了溴化锂溶液中水蒸气并排双气泡、3气泡的气泡临界聚并距离,模拟了不同初始设置的4气泡、6气泡和9气泡的运动过程,讨论了气泡数量对临界聚并距离的影响。为了研究两相流动中热量传递机制,基于格子玻尔兹曼热模型及大密度比模型,提出了一个可以描述传热相变的大密度比复合格子玻尔兹曼模型,模拟了单气泡周围的温度场分布及双气泡在碰撞融合中的热量传递过程,发现气泡内部温度最高,气泡下方会产生低温区的层状分布尾迹,速度场、温度场等因素综合影响气泡的形状变化。上下垂直分布的双气泡在在碰撞之前,上方气泡内部温度高于下方,碰撞时,气泡热量由接触界面向中间部位传递,内部温度逐渐平衡。融合完成后,流场内的最高温度降低。并使用红外热像仪捕捉了管内单双气泡上升过程的温度场分布,模拟结果与实验温度分布一致。