在能源、动力、核能、石油、化工、冶金、制冷、低温、环境保护以及航天技术等许多工业部门,气液两相流的应用都非常普遍。在结晶、搅拌等化工单元操作中也常常出现,并且占有重要地位。对于简单的流动可以通过经验公式预测其流动状况,但是这些关系式并不能呈现整体流动效果。随着鼓泡结晶的迅速发展、应用物系不断增加,鼓泡结晶过程中的气液两相流在结晶过程中的地位更为重要。目前鼓泡结晶中气液两相流的研究,主要是针对特定气速和脉冲时间进行,并未考虑其他因素(温度、脉冲时间、脉冲时间间隔等)对两相流的影响,因此全面研究影响气液两相流的因素显得十分必要。本文以商业化计算流体力学软件FLUENT作为计算平台,选择适当的数学模型来描述结晶管内的气液两相流流动过程,并对两相流中的流动场进行详细分析,结合鼓泡结晶相关原理,确定较为适合的结晶器结构、气速、进气方式,以及相关因素变化对两相流场的影响。为便于对鼓泡结晶管内气液两相流动的模拟计算,对计算区域进行二维简化,用GAMBIT软件建立计算域几何模型,选择VOF模型,利用CFD技术对不同管径结晶管内气液两相流进行模拟。考虑到弹状流对结晶纯度的促进作用,根据脉冲进气条件下弹状流形成的难易程度、形成弹状气泡的快慢、相含率分布、动压力分布以及速度场分布,分析确定较为合适的结晶管管径。对最优鼓泡结晶管径中连续、脉冲进气方式进行模拟,定性分析两相流型对晶层生长的促进作用。不同工况对气液两相流的影响进行模拟分析,如:不同进气方式(连续和脉冲进气)、不同脉冲时间、不同间歇时间(间歇进气)以及温度。本文还针对工业和实验室装置不同进气位置进行模拟对比。通过上述模拟结果分析得出以下结论:均四甲苯物系的最佳结晶管径为40mm;脉冲条件下形成弹状气泡所用时间短,形成的弹状气泡较为稳定,弹状气泡周围弥散气泡数量少且体积小;通气最佳条件:气速1.0m/s,脉冲时间0.4s,间歇时间0.8s;工业结晶管中最初形成弹状气泡的高度比实验装置中形成弹状气泡的高度高50mm。