气固流化床由于其自身的优势已广泛被应用于能源、化工、制药、石油、冶金等工业领域中。颗粒团聚现象在气固流化床内两相混合过程中普遍存在,采取一些及时有效的调控措施,从而避免颗粒团聚进一步形成结片或结块,对于流化床反应器的稳定操作具有重大意义。本文首先针对较粗的Geldart B类颗粒(平均直径550μm的玻璃珠)进行初步的数值模拟分析。研究发现,气固流化床内存在部分由于颗粒团聚作用形成的堆积现象严重降低了气固接触效率,从而影响流化床内传质、传热。为了减弱甚至消除流化床内由于颗粒团聚形成的堆积现象以及流化死区,本研究借助流体力学模拟软件FLUENT 19.1,采用欧拉双流体模型(TFM)的方法,从高径比、入口气速及分布板结构三个方面对填充较粗Geldart B类颗粒的气固流化床内颗粒流化性能进行了探究。首先,在二维流化床中对颗粒-颗粒碰撞恢复系数ess进行了灵敏度分析。研究了ess对轴向时均颗粒速度、气固相初始混合过程、气泡尺寸、床层膨胀率等模拟结果的影响。研究表明:不同高径比下,ess对气固流化床数值模拟结果的影响是不可忽略的,主要反映在气固两相的混合过程中。同时,结合文献中实验数据分析了模拟误差以确定合适的ess值用于之后流化床数值模拟中。研究进一步对气固流化床展开三维数值模拟,主要分析了高径比和入口气速对数值模拟结果的影响。通过对不同高径比下气固流化床内两相混合特性的分析,结果表明:当高径比H/D=1.5时,在流化床中间区域,径向颗粒速度及径向气速波动较小速度分布较均匀,流化床内颗粒团聚作用形成的死区面积较小,气固两相混合较好。因此,在一定模拟条件下(相同气速及反应器内径),存在一合适的高径比使得流化床内颗粒堆积面积较小,颗粒流化效果较好。此外,研究还考察了当入口气速分别为最小流化化速度Umf、3Umf和6Umf时,流化床内两相混合特性。研究表明:随着入口气速的增大,几乎消除了流化床内由于颗粒团聚作用形成的颗粒堆积现象,气固两相能够达到更加充分的混合,显著改善了颗粒流化质量。最后,分别探讨了不同开孔率时(φ=0.15%、φ=0.62%和φ=1.34%),均匀及非均匀分布板设计下流化床内气固两相混合特性,从分布板压降、径向气速及颗粒速度等方面研究分布板性能。通过对分布板上方及流化床内部颗粒流化效果进行对比,结果表明:随开孔率的增大,分布板压降显著降低。当φ=0.62%时,与呈圆形排列的非均匀分布板相比,正方形排布的均匀分布方式能够显著减少流化床内由于颗粒团聚作用而形成的死区和沟流,从而改善颗粒流化质量,增加气固接触效率,达到了对气体分布板结构进行设计优化的目的。