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气液反应器广泛应用于石油、生物、能源与环境等诸多工程领域。使用计算流体力学方法,模拟研究该类反应器的多相流体动力学行为可以为优化反应器操作和设计开发提供有效指导。本文以扁平矩形鼓泡塔为研究对象,采用Euler-Euler双流体方法,模拟分析了鼓泡塔内气液两相流场。通过与文献报道的实验测量结果进行比较,确立了适合该类系统的气液湍流封闭模型,气泡模型和边界条件的设定等重要模型方法。主要工作包括以下方面:采用三维模型结合k-ε类双流体湍流封闭模型,对扁平矩形鼓泡塔内气液两相流流体流动特性进行数值模拟研究。分析了气泡羽流摆动周期,液相速度、相含率等流态特性,研究了不同湍流封闭模型对模拟结果的影响。结果表明:RNG-per phase k-ε湍流封闭模型能够模拟预测较高的液相剪切率和湍流耗散率以及较低的有效粘度。与标准k-ε模型和Realizable k-ε模型比较,使用RNG-per phase k-ε预测的羽流摆动周期最小,与实验值比较接近,推荐作为气液鼓泡塔三维模拟计算的湍流封闭模型。采用二维模型模拟了L.S.Fan小组的超扁平鼓泡塔内气液流场特性,比较了RNG-per phase k-s模型和雷诺应力模型,并且尝试了用两种不同的方法处理进口速度边界条件结果表明:使用雷诺应力模型模拟得到的液相速度分布与实验值较为接近;在二维模拟计算中,需对入口气速进行均值修正后才能模拟得到与实验测量相一致的气泡羽流摆动周期。分别使用单气泡模型、双气泡模型(大气泡、小气泡、水三相模型)和群体平衡模型(PBM)对非均匀区二维鼓泡塔内气液流动进行了模拟计算。与PIV测量结果相比较。结果表明:采用大气泡-小气泡两个离散相模拟气泡相,与液相一起组成的气-气-液三相模型可以得到与实验结果一致的液相速度分布。