气液搅拌反应器广泛的应用于化工中的各个领域,而气液传质是许多工艺过程中的关键控制因素,密切关系到产品的质量与产量。而近年来,随着气液搅拌反应器逐渐向大型化发展,其配备的搅拌桨越来越多的使用多层桨的结构,因为多层桨的使用有利于搅拌器输入的能量在反应器内部按需分配,并且可以按照具体要求而使用不同功能的组合形式,来实现有利于实际过程的流体循环。随着计算机技术与计算流体力学(CFD, Computational Fluid Dynamics)的发展,利用计算机对反应器内气液相互作用进行模拟计算正成为气液搅拌反应器科学合理放大的一种高效手段,可以脱离实际实验而对实际工业过程进行估测。本文采用CFD数值模拟的手段,使用CFX软件对于配有三层组合搅拌桨(底桨为HEDT,上两层桨为WHU)的气液搅拌反应器进行模拟。模拟中分别以水与空气作为液相和气相,重点考察了不同的模拟计算方案与不同的传质模型相结合的情况,研究了单位质量功、总体气含率与容积传质系数之间的关系,并与实验值进行对比,探索影响反应器内传质性能的因素,并以此归纳出最优的模拟计算方法并对这些方法做出比较与评价。对于单位质量功,不同的模拟方案与实验值对比的平均误差在2.5%左右；而对于总体气含率的计算结果有一定的偏差,平均误差在14%左右,容积传质系数的平均误差则在12%左右。模拟计算的相对误差在可接受的范围之内,可以为工业放大提供一定的参考。在气液搅拌反应器中,输入功率较大、气液相互作用强烈的区域,对于气液相界面积及传质系数都有着增强的作用,因而具有较大的容积传质系数。研究中采用了四种模拟计算方案与四种传质模型相互结合来进行研究,从中归纳出了四种最优的组合计算方法。四种方法各有优劣,具有不同的适用方位：采用低精度的标准k-ε模型与小涡模型的计算方法有着不错的准确度且计算简单,但在局部量的分布预测时存在一定的问题；采用高精度的标准k-ε模型与速度滑移模型的计算方法对于容积传质系数的计算准确度最高但是计算其它的参数时偏差较大；采用RNG κ-ε模型与速度滑移模型的计算方法综合考虑其计算精度最高,但是其计算精度并没有比其它的组合计算方法有着阶跃性的提升且计算复杂,所以综合考虑计算精度与计算机时,此方法可能不是最优的选择；采用k-εEARSM模型与小涡模型的计算方法适用于高表观气速的条件但是实用性不够广泛。