鼓泡塔反应器具有传质传热效果好,结构简单,成本低等优点,广泛应用于煤化工、石油化工、生物工程、环境工程等领域。本文以竖直列管鼓泡塔为研究对象,运用欧拉-欧拉双流体模型,确立适用性于模拟带有竖直列管内构件的鼓泡塔内数学物理模型,通过一系列数值模拟,分析比较了气泡尺寸、气泡诱导湍流、曳力和升力以及壁面作用力对鼓泡塔气液两相流动特性的影响,具体研究以下内容。分析比较了现有的几种气泡合并与分裂模型,并提出耦合PBM模型,此模型能够较好描述气泡的合并与分裂,其中合并模型较为全面考虑碰撞诱导合并的因素,分裂模型采用表面能和压力能耦合的思想,得到的子气泡尺寸分布呈M型分布,与Kulkarni的实验进行对比发现,该模型能较好地预测气泡尺寸概率分布。采用上述耦合PBM模型对竖直列管鼓泡塔的三维模拟进行探究,对比轴向液速、气含率、湍动能等湍流参数,发现基于各向异性的RSM模型更适于计算竖直列管鼓泡塔。与空塔对比,竖直列管的加入使湍动能和耗散率显著降低,气泡尺寸变大。对竖直上升管泡状流进行了数值模拟研究,发现在径向力中升力起主导作用,湍流扩散力比较微弱不足以抵抗升力,壁面润滑力能够改善壁面附近气含率,壁面峰值与实验相近。气泡诱导湍流(BIT)对气-液两相流的模拟结果影响比较明显,尤其对湍动能、耗散率有所改善,其中Troshko模型相对Sato模型更能反映气泡诱导湍流对液相湍动的作用；高气速时,BIT对液速的影响比较显著,低气速时,由于系统中气含率较低,气相对液相的湍动贡献较小,BIT对液速的影响基本上可以忽略。