以超大规模细胞培养为目的，构建了与细胞培养体系十分接近的冷模实验体系，系统地研究了微载体（Cytodex I）、细胞保护剂（Pluronic F68）和消泡剂（Antifoam C）对鼓泡塔反应器中气、固、液三相流流体力学和氧传质特性的影响。在0.04～0.17cm/s表观气速范围内采用50μm孔径的烧结金属滤芯曝气时，在含有0.5和1.0 g/L的Pluronic F68的磷酸盐缓冲溶液冷模体系中，气含率与表观气速成线性增加关系，而气泡直径受表观气速影响较小；相同气速下的冷模体系与空气-水体系相比，气含率显著提高，气泡直径明显减小。在所研究的表观气速范围内微载体均可全悬浮，对气含率有一定增强，但微载体浓度为14%～20%时对气泡大小几乎无影响。消泡剂用量在1.60×10-4时，可以有效抑制泡沫的形成。添加剂对液膜传质系数kL有较大负面作用，抵消了小气泡带来的传质面积增加，总的体积传质系数kLa变化不大。Euler-Euler多相流计算流体力学模型与拟稳态实验数据吻合较好，可用于指导反应器放大设计。