结晶作为化工工业中的基本单元操作之一,具有产品纯度高、能量消耗低及环境污染小等优点,因而被广泛应用于化工、医药、生物技术和环境保护等生产领域中。工业结晶过程绝大多数是在液固混合体系中进行的,结晶器内的液体流动状态、晶体悬浮状态等流体动力学因素,与晶体的成核和生长过程等结晶动力学因素共同决定着最终晶体产品的质量。但在早期的研究中,结晶过程的大部分研究工作都是基于完全混合悬浮的理想模型展开的,即假设结晶器内固体的运动场与液体的运动场,不同尺寸的晶体的运动场完全相同、且等于均一值,没有考虑结晶器内的流体动力学因素,从而导致理论或实验的结果与实际工业结晶过程有很大出入。为能更准确地描述结晶过程,除了结晶动力学因素之外,结晶器内的流体动力学因素也应考虑在内,但由于结晶器内的流体流动一般是强烈的湍流流动,使得流场极其复杂,很难用一般的方法进行准确描述。目前,随着计算机的快速发展,用于复杂流体过程研究的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)模拟技术应运而生,因而为结晶过程中的流体动力学研究提供了很大便利。针对工业结晶过程的复杂性,依据现代计算工具,在考虑结晶过程多尺度特征的基础上,本文建立基于多相流多尺度特征为基础的模拟方法,以求实现复杂流场下结晶过程的仿真模拟。论文研究内容主要包括：根据结晶器内晶体悬浮状态的多尺度特征,从复杂体系的不同层次上建立了有关结晶过程的多尺度耦合模拟模型。结晶过程的微观尺度是借助CFD来考察结晶物系的流场,特别是晶体流场的变换规律,获得了微观尺度上的流体动力学信息,作为介观尺度结晶过程的模拟基础。晶体悬浮状态对结晶过程的影响在介观尺度中进行模拟,为此,以结晶器内晶体悬浮状态接近为原则,对模拟的结晶器进行了合理分区,根据结晶过程的物料衡算与粒数衡算,在各区域中建立了介观尺度结晶过程模拟模型,模型中充分考虑了各结晶区域晶体流动状态对结晶的影响。整体结晶过程的模拟是在充分考虑结晶器内流场特征和晶体悬浮状态特征的基础上,建立了考虑外界操作条件下,整体结晶器的宏观模拟模型,并利用数据分析软件,建立了工业结晶过程的宏观尺度模拟方法。利用开发的工业结晶过程多尺度模拟模型和模拟方法,对KC1-H20体系的连续冷却结晶过程进行了仿真模拟,分析考察了不同进料速度和不同进料浓度下工业结晶器中的流场、晶体悬浮密度和过饱和度的分布,为工业结晶过程的仿真模拟提供了新的研究方法。