鼓泡洗涤是化工过程常用的湿法处理气体的方法,颗粒夹带是鼓泡洗涤过程的常见现象,气泡上升引起尾涡,尾涡存在导致颗粒夹带,夹带的颗粒随气泡升至液层表面,气泡破裂瞬间颗粒随着雾沫逃逸出洗涤塔,引起洗涤效率降低,因此开展鼓泡洗涤中颗粒夹带行为的研究对理解夹带机理、改善洗涤塔洗涤效率具有重要意义。气泡和颗粒是鼓泡洗涤体系的主体,两者之间相互作用规律研究对深入理解颗粒夹带行为至关重要。本文采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了单气泡在静止液固悬浮体系中上升时尾涡运动特性及细颗粒夹带行为,具体研究内容和结论如下:采用数值模拟方法研究了浅层液固悬浮体系中单个气泡上升引起的颗粒在气泡尾涡内的夹带行为,并通过实验验证了模型的准确性,进而深入分析了不同尺寸单气泡上升过程中尾涡的产生、脱落及尾涡内夹带颗粒运动特性。结果表明:夹带颗粒数量取决于初期气泡下方的射流卷吸和气泡进入液相连续区后的尾涡脱落情况,当只考虑最终夹带颗粒量时,气泡尾涡夹带能力随气泡尺寸的增大而增大。气泡下方的尾涡区可分为稳定气泡涡区、波动气泡涡区和涡尾区,最终夹带量取决于稳定气泡涡区的颗粒含率。旋涡脱落倾向于使涡尾区颗粒向波动气泡涡区聚集,导致其颗粒含率呈锯齿状分布。稳定气泡涡区不受涡脱落影响,该区域颗粒含率相对稳定。颗粒物性对气泡尾涡的影响方面,相较于颗粒密度,颗粒粒径对气泡尾涡夹带影响更显著,具体表现在混合粒径颗粒的夹带率显著低于单一粒径颗粒。基于单气泡尾涡结构和夹带颗粒运动特性研究,分析了气泡不同初始状态下尾涡运动特性及颗粒夹带行为,发现气泡的二元破碎行为显著影响尾涡夹带。通过放置内构件强化气泡破碎行为,考察了内置构件对控制气泡破碎行为的影响,详细研究了内构件表面润湿性、放置高度对气泡破碎行为的影响。结果表明:内构件表面润湿性不变情况下,气泡穿越内构件时的行为与其形状振荡所处阶段相关;当气泡形状振荡处于扩张阶段时穿越内构件则易发生破碎行为。当选定内构件无量纲高度为0.4、接触角为60°时,可最大抑制8mm气泡的颗粒夹带效果,其颗粒夹带率最高不超过0.005。综上,设置内构件,会显著降低颗粒夹带率。