气浮法是一种应用广泛的污水处理技术,常用于去除废水中的油污以及比重接近于1的悬浮物。气浮除油的关键在于油滴与气泡的碰撞接触过程,因此,对其碰撞过程以及影响因素进行研究有着重要的科学意义与实用价值。论文通过采用配备有显微镜头的高速摄影机对油滴与气泡碰撞结合过程进行记录分析。同时,采用格子Boltzmann方法编程对碰撞过程进行数值模拟,以期从数值模拟的角度探究不同参数对油滴与气泡碰撞过程的影响。首先,在原始的多相流伪势模型中添加了表面张力调节、多松弛格式以及热力学不一致性修正等改进措施。在此基础上,编写了多组分多相格子Boltzmann程序。通过模拟静止液滴与气泡上浮,证明了其结果与Maxwell理论解的一致性,并能够模拟大密度比多相流,验证了程序的可靠性。随后,探究了不同油气直径比、碰撞角度、油气相间作用力、粘度等对碰撞结果的影响。模拟结果发现,在正碰撞条件下,当油气直径比大于1.22时,气泡在底部托举油滴上升,粘附较稳定,随油气直径比减小粘附形式逐渐变化,在直径比小于0.821时开始逐渐呈包裹形式;碰撞角度主要影响油滴与气泡的动量传递效率,碰撞角度越小油滴获得加速越明显,大角度碰撞对气泡与油滴稳定粘附不利;油气相间作用力主要影响气泡与油滴接触的接触角以及粘附稳定性,作用力越大接触角越大,稳定性越低;而粘度在0.5倍至3倍实验油品运动粘度(2.158×10^-6 m²/s)内变化时对模拟结果影响不大。