多相催化反应是化学工业中的典型过程，基于无机膜开发的多相催化膜反应器在石油化工、环境工程、可再生能源等与能源和环境相关的核心领域具有重要的应用前景，对过程强化技术的发展和绿色催化技术的革新有着巨大的推动作用。双管式多孔陶瓷膜反应器是以多相催化反应为研究背景开发出的新型多相催化膜反应器。其中一种膜管作为膜分布器控制反应原料的输入浓度和方式，强化物料的传质速率，提高反应选择性;另一种膜管作为膜分离器实现固体催化剂与产品的分离，实现催化剂的原位分离和循环利用，强化过程效率。　　双管式多孔陶瓷膜反应器工业应用潜力大，但目前对其内部的多相流动规律还缺乏认识，很大程度限制了膜反应器的研究、优化设计和放大。因此，本文利用CFD数值模拟方法研究双管式多孔陶瓷膜反应器内的流体动力学特性，主要内容如下:　　第一，利用用户自定义函数(UDF)编写程序扩展多孔介质模型，利用引入UDF的多孔介质模型研究纯水在多孔陶瓷膜中的渗透过程，并与利用多孔跳跃模型模拟的多孔陶瓷膜渗透过程进行对比。通过比较两种模型的计算收敛性和得到的流场发现，利用引入UDF的多孔介质模型模拟多孔陶瓷膜渗透过程的求解收敛较快，且更为准确地模拟了多孔陶瓷膜渗透过程中渗透侧流体速度的衰减和分布，较好地捕捉到渗透侧流体压力变化的梯度。　　第二，基于CFD技术建立了双管式多孔陶瓷膜反应器的二维物理模型，以液-固两相流为研究对象，利用Mixture模型模拟得到了不同构型膜反应器中固相催化剂的分布情况，确定了双管式多孔陶瓷膜反应器的构型。通过比较两种模型计算得到的流场特性发现，与多孔跳跃模型相比，引入UDF的多孔介质模型可以更好地描述双管式多孔陶瓷膜反应器中流体的流动特性。同时，利用Euler-Lagrange模型模拟催化剂颗粒的运动轨迹发现，催化剂颗粒的运动轨迹受到主体流动相流动特性的影响，主体流动相湍流强度大有利于催化剂颗粒的分散，促进催化反应的进行。　　第三，基于CFD数值模拟方法研究双管式多孔陶瓷膜反应器内液-固两相流的流场特性，系统考察了循环流速、进料流速、催化剂含量等操作条件对膜反应器内流场特性的影响。模拟结果表明，循环流速的增大能够提高膜表面的剪切速率和膜渗透通量，进而对催化剂吸附的减少和反应转化率的提升有促进作用;进料流速的增大能够有效地抑制催化剂颗粒在膜表面的吸附，促进固相催化剂的均匀分布;在循环流速不变的情况下，催化剂含量（固相体积分数）为0.01时，固相催化剂分散较均匀，有利于多相催化反应的进行。CFD数值模拟结果为双管式多孔陶瓷膜反应器的设计和优化提供了理论指导。