闭式循环柴油机系统CCD（Closed Cycle Diesel Engine System）因柴油机技术成熟而成为AIP系统（Air Independent Propulsion System）的各种实施方案中研制风险最低、研制周期最短的一种方案。CCD系统的核心技术是对废气中二氧化碳的处理方式。因此，对二氧化碳吸收装置进行深入研究具有非常重要的意义。本文以本实验台架的旋转床吸收器为研究对象，在以下几方面进行了研究：（1）根据传质理论知识，建立和求解旋转床吸收器的吸收传质数学模型，求解结果与前人所得有关传质机理的结论相符合，表明本文所建传质模型基本合理，为以后的理论研究提供指导。（2）利用计算流体力学Fluent软件，采用多孔介质理论和欧拉模型对旋转床吸收器的气液两相流场进行仿真分析，所得流场分布云图比较合理，能够真实反应旋转床吸收器内流场的分布情况。并基于此提出了吸收传质效率优劣的评判标准，并得到了仿真验证。（3）在已经搭建的闭式循环柴油机实验台架对旋转床吸收器的CO2吸收效率、进出口气相压降和CO2在水中的动态溶解性进行了实验研究。实验结果表明：在一定操作参数范围内，不同柴油机功率时的CO2吸收效率和气相压降都随旋转床转速、吸收水流量的增大而增大。且CO2被水吸收后在水中的溶解度没有达到饱和状态，CO2的吸收效率仍有提高的空间。（4）针对旋转床吸收器存在的问题和不足之处，对其进行优化设计，提出了紧凑高效式旋转床吸收器。利用相同的方法对紧凑高效式旋转床吸收器进行仿真和实验研究，并与原旋转床吸收器进行对比，仿真结果和实验结果都显示其吸收传质效率优于原旋转床吸收器，说明优化设计的可行性和合理性。本文对旋转床吸收器的性能进行了理论研究、数值模拟和实验分析，提出了提高吸收传质效率的方法，为闭式循环柴油机废气吸收处理的研究提供一定的理论依据。