气泡现象是气固流化床的一个基本特征,其行为不仅关系到流化床内的流体力学性能,还影响床内气固混合、传质和传热性能。在气固流化床中,气泡的上升速度和直径是其在流动过程中的两个重要参数,上升速度影响颗粒相的湍动程度及气固两相的接触时间,而直径影响床内气固介质的混合质量。在实际工业生产中,实现流化床内气泡上升速度和直径的实时在线测量,对提高生产效率、节能以及流化床优化设计具有重要意义。针对目前的气泡测量方法在工业适用性等方面的不足,本文在对阵列式静电传感器进行研究的基础上,提出了一种基于阵列式静电传感器的气泡参数测量方法,实现了气泡上升速度及直径的同时测量,并在此基础上开展了流化床内气泡特性实验研究。主要工作如下:开发了一套多路测量系统,采用互相关测速算法实现流化床内各位置处气泡上升速度的实时在线测量。其硬件部分主要包括:静电信号转换电路、电源电路以及数据采集电路;软件部分主要设计了计算机采集与处理程序,主要包括:数据采集模块、数据运算模块、数据存储模块以及实时显示模块。在测得气泡上升速度的条件下,结合相应的信号处理方法,实现了气泡直径的测量,并与光学图像法获得的结果进行了对比,从而验证了该测量方法的可行性。搭建二维流化床实验装置,对三种固体颗粒,在不同的流化数下进行了鼓泡实验,利用阵列式静电传感器测量系统对气泡流动特性进行了研究。实验结果表明:在流化风速超过颗粒临界流化风速时,流化床内出现气泡;气泡在上升过程中,直径变大,气泡的上升速度变快;气泡的上升速度以及直径均随着流化风的增大而增加。结合气泡的上升速度、气泡直径、流化风速,对二维流化床内气泡的流动特性进行了分析,结果表明:本文所涉及的二维流化床中气泡的流动特性基本满足Davidson半经验公式,气泡的上升速度与流化风速和气泡直径的平方根成线性关系。