煤炭是不可再生能源。为保证能源的持续供给和经济社会的可持续发展，低品质煤的大规模提质利用是当前能源领域研究的热点课题之一。其中浮选是一种脱硫降灰的有效途径和方法，而旋流静态微泡浮选柱是目前典型的浮选设备之一。目前有关旋流静态微泡浮选柱的实验研究已经很多，但是对于柱内介观层次上的流场进行深入系统性分析的工作较少。因此，本文针对旋流静态微泡浮选柱，利用计算流体动力学的方法，构建了气液多相流体动力学模型，模拟了旋流静态微泡浮选柱内的流场，研究了不同操作变量对柱内流体动力学行为的影响规律。本文的主要研究结果如下所示:　　(1)构建了气液多相流体动力学模型。基于欧拉-欧拉双流体模型，考虑了设备尺度、气泡直径和壁面效应，修正了壁面润滑力的有效作用距离并将其修正为设备特征长度尺度的函数，构建了以曳力、升力和壁面润滑力为相间动量传递源相的气液多相流体动力学模型。提出了在管流中壁面润滑力的有效作用距离为管径与192.3的乘积。研究发现，该模型不但准确计算了气含率分布，而且还同时成功预测了气泡速度大小分布，计算数据与实验数据吻合良好。　　(2)分析了不同界面力对壁面附近流场的影响。利用已有的实验数据，以本文所构建的气液多相流体动力学模型为基础，探讨了不同曳力、升力和壁面润滑力系数模型对壁面附近流场的影响，获得了不同系数模型在当前实验条件下的适应性。研究发现，Universal Drag Laws曳力模型虽然能够较准确地计算壁面附近的气含率，却低估了壁面附近的气泡速度大小;Legendre-Magnaudet升力系数模型与常系数0.5相当，但二者均不能较好地预测壁面附近的流场;Moraga升力系数模型高估了壁面附近的气含率分布，却低估了壁面附近的气泡速度;修正的Frank壁面润滑力模型能更好地计算壁面附近的流场分布。　　(3)获得了水在旋流静态微泡浮选柱内的流动特性。针对浮选过程中的某些关键操作变量和设计变量，模拟了进料速率、循环量、尾煤出口处的排出量以及循环返回管数对旋流静态微泡浮选柱内流场的影响。研究发现，随着进料速度的增大，柱精选段内速度的纵向分布和柱回收段内速度的径向分布越均衡;循环量增大，柱精选段内速度减小而柱回收段内速度先减小后增大。当循环体积流量与原矿进料体积流量的比值为3时，柱回收段内速度达到最小;尾矿出口处的排出量增加，柱精选段和柱回收段内速度均增大;当循环返回管数为3时，柱精选段和柱回收段内速度的径向梯度最大。　　(4)利用VOF模型、滑移边界条件和多重运动参考系，添加了自定义离心泵以提供中矿循环所需的能量，以稳态的方式模拟了气液混合物在旋流静态微泡浮选柱内的流体动力学行为，重点分析了离心泵转速、湍流、离散格式对柱内流场的影响。研究发现，仅高阶离散格式能够捕捉速度的径向大梯度分布;湍流的加入不仅改变了柱内速度大小分布，而且改变了柱内流线状态。RNG和realizable双方程湍流模型更适合旋流静态微泡浮选柱内的湍流计算;离心泵转速增加，柱内以及外围管路中的速度和湍流均增大增强。　　(5)利用已构建的气液多相流体动力学模型，基于欧拉-欧拉方法，针对关键操作变量，研究了旋流静态微泡浮选柱内的气液多相流体动力学行为。根据气液混合物在柱内的流线状态，将已构建的气液多相模型中的标准双方程湍流模型替换为realizable双方程湍流模型，以适应强旋转强剪切流动。研究发现，气泡羽流以非稳态的方式上升;中矿出口速度越大，气泡越向柱中心附近聚集，柱中心附近的湍流更强烈，柱精选段内含气量减少而柱回收段内含气量增多;吸气速率增多，柱内气含量增多，速度增大，湍流增强;气泡直径增大，柱精选段和柱回收段内含气量单向递减，湍动能及其耗散率呈先增大后减小的趋势。当气泡直径为0.75 mm时，湍流达到极大值。气泡直径增大，柱精选段内气泡速度增大而柱回收段内则减小;气液界面张力系数增大，气含量增多。气液界面张力系数对其它流场参数影响较小。