鼓泡塔反应器广泛应用于石油化工、生物化工、能源化工和环境工程等领域。对该类反应器的流体力学行为进行深入研究，可以为优化现有反应器的操作和开发设计更高效的新型反应器提供指导，对于解决日益严峻的能源和环境问题具有重要意义。本文以鼓泡塔氧化反应器设计与放大为研究背景，根据多相流体动力学基本理论，在实验基础上研究鼓泡塔气相的动力学特性，为工业上鼓泡塔的设计提供理论及实验依据，并且为其结构的改进提供参考。研究工作主要由三个部分组成：在φ400mm实验装置上研究了特殊形式鼓泡塔高径比(H/D)、搅拌桨对其性能的影响，拟合各参数的数据关联式；在φ800mm和φ1200mm实验装置上进行了局部流体动力学研究。 本文较为系统地讨论了多相鼓泡塔反应器的气含率分布和气泡大小分布、气泡上升速度等的特点，考察了分布器、表观气速、搅拌转速和固含率对其的影响，结果表明：气体分布器对反应器有重要影响；局部气含率径向分布呈抛物线形状，随着转速的增加先增大后降低，固含率的增加使气含率的径向不均匀程度增大。确定了反应器操作参数范围和包括搅拌、通气分布器等内构件结构，提出了一种新型的鼓泡塔反应器形式，为鼓泡塔氧化反应器设计和现有装置的改造提供了一定的参考依据。