直接数值模拟方法是一崭新的用来建立气固两相流动模型的方法,尤其适用于大颗粒、浓相的流动,它以经典的Newton定律和Navior-Stokes方程为基础,具有建立模型时假设少的优点.该文首次采用这种方法研究了导向式喷动流化床内颗粒的流动特性.主要研究成果摘要如下:1.采用以欧拉方法为基础的五十年代发展起来的错列网格法并结合已被广泛应用的k-ε模型,建立了喷动流化床的两维湍流流动模型,并以管内突扩流动为例,验证了该算法以及程序的正确性;2.将欧拉方法和拉格朗日方法结合起来,采用直接数值模拟法建立了喷动流化床的气固两相流动数学模型.该程序采用C语言编制,具有很强的通用性,只要能把研究对象模型化,建立对象的用户程序,即可采用编制的程序研究对象的气固流动特性;3.建立了喷动流化床的冷模试验台,在完全相同的条件下对试验装置分别进行了试验和模拟.模拟结果与试验结果的一致性表明采用直接模拟方法对气固两相流动进行模拟研究时具有模型可靠、结果准确的特点;4.基于直接数值模拟法,建立了导向式喷动流化床内颗粒循环特性的数学模型,计算分析了颗粒物性、运行参数以及卷吸长度对颗粒循环量的影响,模拟结果在定性上与试验基本吻合.为了节约试验费用,给试验研究提供必要的参考,针对试验中难以变化的条件如床径、布风板锥度等,采用模拟方法研究了床的几何尺寸对颗粒循环量的影响;5.基于直接数值模拟法,建立了导向式喷动流化床颗粒扬析特性的数学模型,地不同风速及不同颗粒粒径分布的条件下导向式喷动流化床内颗粒的扬析特性,模拟结果与前人的试验在定性上基本一致;6.探讨了建立的喷动流化床的模型与试验间的偏差,分析了偏差对模型准确度的影响情况.