密相流化床反应器具有结构简单、传热与传质效率高等优点。气固流化床内的多相流动是非线性、非均匀的气固两相流系统,并呈现出复杂的多尺度结构,前人对于气固流化床内介尺度流动结构的研究大多集中于表观气速较高的床层之中,对密相床层研究较少。随着研究的深入,发现由于对气泡和乳化相描述的局限,无法准确的表征鼓泡床和湍流床内的介尺度流动结构。本次研究在一套流化床冷模装置中,采用PV-6D型光纤探针测量了两种实验介质(FCC颗粒与添加20%细粉的FCC颗粒)在床层内不同轴、径向位置处的瞬时固含率脉动信号,结果发现:两种固含率时间序列信号均呈双峰分布:由气泡相峰与乳化相峰共同组成。利用三阶统计矩法找寻气泡相与乳化相的分界点(气泡相阈值),经计算得到FCC颗粒的阈值在0.26-0.35范围内变化;添加20%细粉后的FCC颗粒的阈值在0.40-0.45范围内变化。在床层中心处,三阶统计矩法对固含率概率密度曲线拟合效果良好,不超过7%;在边壁处,拟合效果偏差较大;因此,提出了在边壁处拟合的新方法,并且进一步对三阶统计矩法进行了简化。简化后的方法可简便计算气泡相阈值,对固含率概率密度曲线拟合效果良好,可用于阈值的简便计算或为三阶统计矩法提供初设值。结合三阶统计矩法对阈值的计算,利用Matlab软件对固含率时间序列信号进行解耦分析。可得到在不同操作气速下、不同轴向位置与径向位置处的气泡相、乳化相与颗粒聚团相的平均固含率、颗粒聚团相分率、颗粒聚团的生成频率、颗粒聚团的持续时间与颗粒聚团弦长等各项结构参数。将两种实验介质所计算得到结构参数进行对比,发现添加细粉后的FCC颗粒的各项结构参数受操作气速影响较大,颗粒较易于聚团并且聚团尺寸较大。