进入20世纪以来,自然科学与工程技术发展的一个重要趋势是向微型化发展,随着微全分析系统和微机电系统概念的提出和发展,微化工技术也成为化学工程学科发展的一个全新的重要方向之一,如毛细管精馏、微通道反应器等。研究发现,微通道内的气液传质效率比常规尺度中的提高了2-3个数量级。同时微通道反应器还具有较短的输送路径,从而具有较低的阻力降,进一步提高了传质与传热的效率。对于工业化大规模应用所要求的具有批量生产能力的要求,目前可以通过对将大量微反应器单元组装在一起加以解决应用,从而缩短了从实验室到工业化生产应用传化所需的时间。对毛细管通道中内两相流特性的研究,将有助于揭示毛细管内两相传质的机理,从而更好的进行改进,推动微化工的发展。毛细管通道内的气液两相流型在低气速时以泰勒流为主,本文利用计算流体力学软件Fluent6.3.26通过建立二维模型对毛细管中两相流进行了模拟研究。通过改变进口处气液表观速度研究了微管内的气液两相的发展过程、压降、气液柱长等,发现在两相交界面处,两相之间存在漩涡,加快了传质效率,随着气液两相速度差的增大,漩涡越大,湍动越剧烈;随着气液两相速度的增大,压降也随之增大。改变气液速度得到不同气液柱长的泰勒流,研究了气液柱长度与气液速率之间的关系,并将气液柱长的模拟值与文献中的关联式进行比较,发现在一定范围内吻合较好。建立三维模型,并与二维模型进行比较,发现两者之间在微管内的速度分布、气液柱长、气相分布等方面具有相似性,而三维中的压降比二维中的偏大20%左右,这与文献中的测量值具有很好的吻合性。同时建立毛细管二维逆流操作的传质模型,利用VOF法建立了考虑表面张力动量源相、相间传质源相的CFD计算模型,定量地描述了毛细管中气液两相逆流流动的传质过程。