沸腾床反应器(Ebullated-Bed Reactor)因其结构简单、传热性能好、温度易控制、操作费用低等优点,而广泛应用于石油化工、生物化工、废水处理和煤的液化等领域,对其进行深入的研究有着重要的学术和工业应用价值。本论文结合工业渣油加氢反应器设计和工艺操作条件,建立了直径0.3 m、高7.2 m的沸腾床反应器大型冷模装置。采用空气-水-球形氧化铝颗粒体系模拟工业反应器内的气-液-固三相流体力学行为,测量了总气含率、大小气泡上升速度,以及气液体积传质系数、液体和固体的循环速度、轴向固体浓度分布等关键模型参数,讨论了表观气速(0.025～0.232m.s-1)、表观液速(0～0.0219 m.s-1)、液体粘度(1.2～210.4 mPa·s)和固相体积分率(0-60vo1%)对这些关键流体力学参数的影响。实验结果表明：随着表观气速的增大,塔内总气含率、气泡上升速度、气液体积传质系数、固体的循环速度均会增大；表观液速对这些流体力学行为的影响比较小；增大液体粘度,会降低体系内小气泡分率,从而降低总气含率,同时也会降低气泡上升速度,使轴向固体浓度的分布趋于均一化；固相体积分率的影响作用与粘度保持一致,可以将液固体系拟均相化作为浆态体系处理。运用气含率的漂移通量模型,将本文实验数据与模型参数拟合,结合粘度、固含率对体系的影响,得出高固含率(60vo1%)下的气含率以及气泡上升速度的经验关联式；将一维沉降-扩散模型参数重新修正后,得到了适用范围更广泛的轴向固体浓度分布模型。