稠密气固流动一直是当前多相流领域的研究重点,而喷动床作为常用的气固反应器,在处理Geldart D类颗粒流化困难等问题方面表现突出,得到了越来越多的关注。喷动床在作为化学反应器时通常需要在加温/加压条件下操作,过去对加温/加压喷动床的研究主要针对其化学反应机理、反应特性及建模等方面,而对气固运动特性的研究较少,远不能满足工业应用需求。尤其当前我国已对煤的清洁高效利用、固体废弃物的高效资源化处理提出了重大需求,因此需要全面了解和掌握喷动床在加温/加压条件下的气固流动特性,以期对喷动床反应器的设计及结构优化提供参考,同时提升对加压中高温稠密气固反应体系基础科学问题的理解和认知水平。构建了加压喷动床冷态实验系统装置,配有高精度、多通道差压脉动信号实时采集和处理系统,以及高分辨率数字图像采集和处理系统,研究了加压喷动床气固表观喷动特性：考察了加压喷动床床层压降信号在升速法和降速法下的区别,并分析了两种方法测得床层压降随床层高度、颗粒性质和操作压力的变化规律；揭示了最大床层压降和最小喷动速度与床层高度、颗粒性质以及操作压力等参数之间的对应关系及数理表征,提出了加压喷动床最大床层压降和最小喷动速度预测关联式。在加压喷动床冷态实验系统基础上,研究了加压喷动床流动结构及转变规律：考察了不同操作压力下,颗粒流动结构随操作气速的变化规律,将加压喷动床颗粒流动结构划分为三种流型：固定床、稳定喷动和不稳定喷动：基于统计分析(标准差分析)、频谱分析(功率谱分析)及混沌分析(Hurst指数分析)三种压力脉动信号分析手段,对加压喷动床流型进行了表征和简单的识别研究。作为对加压实验研究的补充和完善,构建了加压喷动床计算流体力学耦合双流体模型CFD-TFM数值模拟平台,对加压喷动床颗粒尺度的气固流动特性进行了数值模拟研究：以颗粒体积分数为表征,给出了加压喷动床瞬时流动结构随操作压力的变化；开发了最小喷动速度的数值模拟求解方法,模拟得到的加压喷动床最小喷动速度随着操作压力的增大而不断减小,模拟值与实验预测值平均相对误差仅为4.59%,另外模拟研究表明最小喷动气体质量流率随着操作压力的增加而增大；在操作气速为1.2倍最小喷动速度1.2ums条件下,模拟结果表明操作压力对颗粒轴向速度、颗粒浓度沿径向分布的影响与床层高度有关；另外,模拟得到的喷动区喷动直径随着操作压力的增大而增大。考虑到喷动床加温加压条件下的工业应用背景,构建了加温加压喷动床CFD-TFM数值模拟平台,气体粘度采用Sutherland二系数模型,主要研究在加压条件下,操作温度对气固流体动力学特性的影响：考察了加温加压喷动床气固流动结构以及喷动射流形状随操作温度的变化：温度影响着气体的密度和粘度,对三种粒径不同颗粒的模拟研究表明,对于大颗粒,操作温度升高,气体密度影响起主导作用,ums随着操作温度的增加而增加：对于小粒径颗粒,温度升高,气体粘度影响起主导作用,气固曳力作用增强了,ums随着温度的增加而减小,并模拟找到了临界粒径；在操作气速为1.2ums条件下对大颗粒进行了模拟,结果表明操作温度对喷射区颗粒速度和颗粒浓度的影响同样与床高有关,且与操作压力的影响相反。