液固流化床拥有两相混合均匀及优良的传热和传质特性,在废水处理、矿物分选、药物合成和食品加工等领域已得到广泛应用。然而迄今为止仍未有一套完整的学说来详细说明其内部两相系统的流动结构及特征。为此,本论文采用实验和数值模拟相结合方法探索液固散式流化床内流动特性。设计并搭建了以矩形流化床为核心的实验装置,采用目测法和高速摄像法相结合办法,考察了床内液固体系的流动特性。首先在稳态过程,具体考察了在三种不同初始床层高度下床内固含率随表观液速的变化情况,与Richardson-Zaki关联式预测值比较吻合的结果表明所建立实验装置和实验方法的可行性。对于动态过程,通过瞬间改变表观液速获得了不同床层膨胀和收缩过程的床层变化特征,并与Gibilaro的床层动态响应理论进行比较,结果表明床层动态高度与时间呈非线性关系,床层的重力不稳定性造成了实际膨胀过程持续时间显著大于理论预测值,而收缩过程持续时间与理论值基本吻合。选取欧拉-欧拉双流体模型建立了描述液固流化床内两相流动特征的数学模型及其相应的本构关系。在对网格和时间步长无关性验证基础上,较为详细地考察了主要模型参数对床内流动特性的影响行为。通过与固含率实验测量结果比较,发现本论文所研究范围内曳力模型、颗粒粘度模型、颗粒-颗粒碰撞恢复系数、颗粒-壁面碰撞恢复系数和镜面系数的合理选择分别为Gidaspow曳力模型、Gidaspow粘度模型、0.99、0.9和0.01。进而将上述模型及参数用于探究操作液速对床内固含率分布的影响规律,数值模拟结果与实验测量值吻合较好。