液态锂铅（PbLi）氚增殖包层具有结构形式简单、高氚增殖比、热电转换效率高以及可在线提氚和换料等诸多显著优势,是聚变堆最具有发展潜力的液态包层设计方案之一。安全高效地从液态PbLi中提取氚是液态PbLi氚增殖包层设计方案可行性的重要保障。鼓泡塔是连续式气液接触反应设备,因其结构简单、传热传质效率高等优点,被选用于提取液态PbLi中的氚。鼓泡塔内的气液两相流体力学与传质特性是设计和优化鼓泡塔的研究重点。由于氚价格昂贵且氚具有极强的渗透和放射特性容易造成氚污染,通过实验研究鼓泡塔内的气液两相流体力学与传质特性难度较大。因此本文旨在针对鼓泡塔内的气液两相流体力学与传质特性开展数值模拟研究,为鼓泡塔设计与优化提供新方法。鼓泡塔内的气液两相流体力学与传质特性研究分三步进行:首先,本文选取鼓泡塔内的单个气泡为研究对象,基于水平集耦合稀物质传递模型,使用COMSOL Multiphysics 5.6软件,开展了单气泡氚输运数值模拟研究,研究结果表明,初始静止的氦气气泡在浮力效应作用下开始在液态PbLi中上升。在上升过程中氚的传输由两相之间的分压梯度驱动,气泡内部氚浓度开始在增加,气泡周围的液态PbLi中的氚浓度在下降,最后气泡达到气液界面与容器上方氦气融合,并通过容器顶部出口排出,实现从液态PbLi中提取氚。模拟结果较好地验证了采用水平集耦合稀物质传递模型研究气液两相流动与氚输运过程的可行性。其次,在单气泡模型基础上引入氦气入口,通过将氦气吹进液态PbLi中产生气泡群,从而实现连续提取液态PbLi中的氚。根据模拟结果分析了不同氦气流速对鼓泡塔局部的流场和气含率的影响,以及不同热工水力学参数（入口氦气流速、PbLi中初始氚浓度和液态PbLi填充高度）对鼓泡塔局部氚提取效率影响。分析结果表明:增大入口氦气速度会增大鼓泡塔内的液相循环速度和气含率。适当增大鼓泡塔的氦气入口速度,有利于提高鼓泡塔的氚提取效率。初始液态PbLi中氚浓度对鼓泡塔的氚提取效率影响轻微。增加液态锂铅填充高度,会导致鼓泡塔的氚提取效率下降。最后,在鼓泡塔局部模型氚提取模拟研究基础上,开展了鼓泡塔全局模型氚提取模拟研究,并给出鼓泡塔多级串联氚提取系统设计方案。研究结果表明,鼓泡塔内部的流体沿径向分布不均,出现较严重的壁流效应,氚提取效率仅为20.8%。在串联工作模式下,当鼓泡塔串联级数为13级时,鼓泡塔总的氚提取效率将达到95%。