Rushon气－液搅拌釜反应器广泛应用于化工、制药、能源、环境、食品和生化等领域，其内部流动特性及各相分散状态对工业生产过程有着重要的影响。为保证化工过程的顺利进行，对气－液两相流混合参数的研究显得非常必要。但由于多相流动具有较强的随机性，较复杂，至今多相流分散状态仍是研究的难点和热点，尚待进一步完善。根据137Cs发射信号和探测器接受信号的Poisson分布模型，以及气－液两相流吸收衰减信号的二项分布模型，在给定接收信号实验样本空间的条件下，采用最大似然估计法，对Rushon搅拌釜气－液两相流断面吸收衰减γ射线信号的二维空间进行参数估计，推导并建立了137Cs γ射线CT（Computed Tomography）测量Rushton气－液搅拌釜内气含率分布的数字成像模型。本文主要研究了Rushon气－液搅拌釜内气泛、临界载气及完全循环三种气－液分散状态，并与经典流态图做了对比研究，实验结果与流态图吻合较好。利用137Cs γ射线CT扫描系统对Rushton搅拌釜进行了CT断面扫描测量，通过数据处理和图像重建得到了三种气－液分散状态下的断面气含率分布曲线及CT彩色数字图像，并重点研究了“3-3”气穴结构下近桨区的气含率分布。采用欧拉-欧拉双流体模型，结合Schiller＆Naumann曳力系数模型、k湍流模型以及破裂与聚并Luo模型对Rushton桨搅拌釜内气－液两相分散状态进行了CFD模拟，并将数值模拟结果与实验值进行了比较研究，结果证明在搅拌桨区模拟结果较好，对多相流混合过程有一定的指导作用。