我国能源消费以煤炭为主,发展洁净煤利用技术、提高煤炭利用率是我国能源发展战略的必然选择。大规模高效煤气化技术是煤炭清洁利用的有效技术之一,高压密相干煤粉气力输送是气化系统的关键技术之一,因此,研究高压密相煤粉气力输送的机制有重要现实意义。粉体高压密相气力输送过程中固相浓度高,流动形态复杂,相关的流动规律和机制认识不够清晰,缺乏成熟的理论基础。本文以国家“973”课题“高压下不同载气多原料超浓相气力输送机理及流动特性研究(2010CB227002-02)”为背景,研究褐煤煤粉水分对其气力输送特性的影响机制,并在本课题组已有的氮气高压密相煤粉气力输送数值模拟研究成果的基础上,对弯管多相流模型的修正、双组分颗粒流模型的建立以及复杂管路的高压密相气力输送过程的模拟等问题进行深入研究。本文在已有高压密相气力输送装置上考察了褐煤在不同含水率、不同工况下的输送特性,并获得一种褐煤煤粉在高压密相气力输送过程中稳定性的判断方法。试验结果表明,褐煤煤粉的流动性、输送特性及输送稳定性随煤粉外水分的增加呈现出先平缓变化后急剧变化的趋势,将休止角和HR指数随煤粉外水分变化的急剧转折点对应的煤粉外水分值定义为褐煤煤粉在高压密相气力输送中稳定性的临界外水分值,可以作为褐煤煤粉输送稳定性的判断基准。本文在现有壁面模型和颗粒动理学的基础上,充分考虑弯管中对气固两相流动特性起主要作用的摩擦应力的影响,建立了高压密相气力输送一体化管道(垂直管、弯管、水平管连在一起)的多相流新模型：基于稠密气体分子运动论和颗粒动理学,考虑多组分颗粒流中颗粒组分间和组分内颗粒间的相互作用,本文对粘性、固相压力、径向分布函数、颗粒碰撞耗散传导系数进行修正,并提出了适用于高压密相气力输送的双组分颗粒流模型；此外,本文在本课题组研究的基础上,模拟了长约14m的复杂输送管路的流动情况,并对5种弯管的气固流动特性进行分析,为高压密相气力输送数值模拟的实际应用积累了经验。模拟结果表明,修正后的弯管模型模拟预测的弯管压降与试验值的误差降低到20%以内,运用该模型模拟得到了弯管段内气固流动特性以及补充风对弯管段内气固流动的影响规律；采用双组分颗粒流模型研究发现,小颗粒受到更大的曳力作用；在水平管内,小颗粒悬浮在大颗粒上,并随着表观气速的增加呈现往上部迁移的趋势；在垂直管中,小颗粒聚集在管道中心,在壁面周围大、小颗粒均有堆积现象；在弯管段,小颗粒由于离心加速度更大,弯管外壁面周围小颗粒的体积分数更大。运用双组分颗粒流模型模拟预测的水平管、垂直管压降与试验值的误差分别在25%、20%以内。