填料塔因为生成能力大、分离效率高、操作弹性大、压降小、持液量小等优点在工业生产之中得到了广泛地应用。然而填料塔在大型工业化应用中存在“壁流效应”和”放大效应”，使得填料塔在大型工业化应用中传热传质效率大大降低。研究表明塔内流体分布不均匀是引起“壁流效应”和”放大效应”的根本原因。在填料塔内部设置隔板单元和对填料段进行分段的方法可以提高流体分布的均匀度，减弱“壁流效应”和”放大效应”。但是对于塔径、塔高、隔板尺寸和分段高度对流场的影响以现有的实验手段很难准确测量，随着计算流体力学的出现与发展，为我们提供了一个有力工具。本文利用计算流体力学软件Fluent作为计算平台。为了验证数值模拟的可靠性，用数值模拟与实验相结合的方法进行了对比研究。在此过程中，以单位高度填料压降和壁流量作为指标来与实验进行比较。采用CFD技术对散堆填料塔单相气相流动进行数值模拟，在满足收敛以及质量守恒条件后，由Fluent软件得出单位高度填料压降和全塔压力分布图。在研究填料塔内部气液两流相时，借助前人的经验，在欧拉-拉格朗日坐标系下，选用标准的k模型作为湍流模型，以Euler模型作为多相流模型，用多孔介质模型代替填料，来模拟塔内气液两相流过程中压降分布和壁流量。结果表明：单相、气液两相模拟压降和实验压降误差均在4%-10%，模拟方法具有可行性、合理性。对于塔高H、塔径D、分段高度h和隔板距离L等结构尺寸多因素对填料塔内部流场的影响，全面数值模拟，规模大难于实施，为此进行了正交拉丁方实验设计。流场的均匀性可以用速度不均匀度来准确的描述，因此以速度不均匀度为指标对9组有代表性的水平组合模拟进行了数值模拟。结果表明:①通过单因素分析可以得出速度不均匀随着塔高H、塔径D、分段高度h和隔板距离L的增大而增大。其中分段高度h在小于2000mm时不均匀度变化波动较小，当分段高度h大于2000mm时不均匀度突然增大，建议填料段分段高度在500-2000m范围内为宜。隔板距离L范围在50-200mm内波动较小，当隔板距离L大于200mm时速度增加较为剧烈。②通过对9组模型进行数值模拟，利用极差分析方法得出因素对速度不均匀度的影响排序为：隔板单元距离L＞塔径D＞分段高度h＞塔高H。③经过对9个模型的模拟结果进行方差分析，结果表明隔板距离L、塔径D对速度不均匀度M都有显著性影响，分段高度h为一般性显著，塔高H对塔内速度场不均匀度M有一定的影响。我们以速度不均匀度为指标对隔板单元距离L、塔径D和分段高度h进行多元线性回归分析得出了它们之间定量关系，为填料塔的优化设计提供参考依据。