节涌是气固密相流态化中的一种特殊流型,易发生在小直径、高料位的流化床中,若表观气速达到起始节涌速度,则鼓泡床内会发生节涌现象,随表观气速进一步提高,气栓破裂频率加剧,流型逐渐由节涌状态过渡到湍动流态化状态。气栓的生成、聚并、破裂等现象是节涌床的主要特征之一,也是导致床层接触效率降低、料面波动加剧的主要原因,故深入掌握气栓上述运动特性,则可为高料位气固鼓泡或湍动床的优化设计、或工程中发生节涌现象的床层操作调控提供借鉴和指导。本文基于双流体模型结合颗粒动力学理论,采用颗粒聚团等效原理对Gidaspow曳力系数进行修正来实现有效模拟Geldart A类颗粒节涌床特性,为保证模拟结果精度、准确性及计算高效性,确定了模型内其它参数及方程选取。结合实验数据、模拟结果及经验公式进行对比及分析可见:当表观气速0.09 m/s≤U_g≤0.39 m/s时,床层内部压力脉动标准偏差随表观气速增加而增加,流型由鼓泡转变为节涌直至节涌程度最大,床内气固流动主要受轴对称栓运动特性影响,床内压降、床层膨胀比、气栓平均上升速度、最大轴对称栓长度随表观气速增加而增加,最大轴对称栓产生位置随表观气速增加而降低;U_g>0.39 m/s后,床内压力脉动标准偏差随表观气速增加而降低,节涌程度降低至向湍动流态化流型转变,此时床内气固流动主要受壁面栓运动特性影响,增加表观气速,节涌床内压降变化幅度较小,气栓平均上升速度增加幅度加大,床层膨胀比及最大轴对称栓长度降低,最大轴对称栓产生的位置略有升高。为了解节涌床内气栓时空运动特性,基于上述模拟结果对初始气栓上升速度、长度、栓内压力及其脉动值进行分析及关联,发现初始气栓运动过程中其长度与栓内压力脉动标准偏差值有着密切关系。同节涌床内气栓平均特性分析一致,验证了U_g=0.39 m/s仍为床内节涌状态分界点。当表观气速0.09 m/s≤U_g≤0.39 m/s时,节涌床内节涌程度亦随表观气速增加而愈加剧烈,床内初始气栓最大长度、平均上升速度均随表观气速增大而增大,初始气栓产生位置为表观气速增加而减小;当表观气速U_g>0.39 m/s后,节涌床随表观气速的增加有向湍动床转变趋势,床内节涌程度逐渐下降,床内初始气栓平均上升速度、产生位置随表观气速增大而增大,初始气栓最大长度及其持续时间均随表观气速增大而减小。