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鼓泡塔反应器具有传质效率高、耗能较低、结构简单等显著优点,广泛应用于石油化工、生物化工等众多领域。而迄今为止,人们对于鼓泡塔内流场的认识仍然有限,而计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的快速发展,为鼓泡塔内流场的研究提供了一种新的途径。本文应用欧拉-欧拉模型,在ANSYS-Fluent软件平台,对鼓泡塔中气液两相和气液固三相流动进行了模拟计算。为节省计算时间,采用全塔径均匀进气的简化方案,减少了75%~80%的网格数,大大减轻了计算量。同时,比较了单一气泡尺寸模型和群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)在此简化条件下的适用性,发现单一气泡尺寸模型不能准确预测塔内流动情况。而PBM模型所得的气含率径向分布与实验值吻合较好。在PBM模型的计算中,发现原用于颗粒聚并计算的Abrahamson模型,在合适的Hamaker数下,也可用于气泡聚并的计算。为了解决出口边界处液相逸出和自由区域内有漩涡形成的问题,本文采用了新的边界条件,对原有的出口边界中气相和液相速度进行了修正,改进后的边界条件可以使液面处的流场更加均匀稳定,计算更容易收敛。在此状态下,使用Schiller-Naumann、Grace和Tomiyama三种曳力模型分别进行气液两相流模拟。将模拟值与实验值比较后,发现使用Tomiyama曳力模型所得模拟值与实验值符合程度较高。开展实验研究了气液固三相流体中的相含率分布规律。设计并搭建了高1.5m的鼓泡塔和取样测量装置,在0.01354 m/s和0.01805 m/s两表观气速下,测量了5个轴向高度上气固含率分布,并对结果做误差分析。在气液固三相流动的计算中,以搭建实验装置为几何模型,在此前的气液两相模型设定中加入固相进行非稳态模拟,发现气含率分布与实验值可信范围较符合,再次验证了选用的气液间模型合理性。固含率模拟值趋势与实验结果相符,但数值偏大,这可能是因固液密度差较大,导致固相测量值偏小。