流态化技术广泛应用于制造与加工行业中,如生物质干燥,颗粒涂层,燃烧,催化裂化流化床反应器等。与传统流化床技术相比,脉冲流化床能处理易结团、粘性大、热敏性高等物质,并有效克服沟流、死区、局部过热等弊端,使气固均匀混合与接触,提高传热与传质效率。本研究首对脉动流化床干燥颗粒试验中采集的中不同频率以及不同气流量配比的压力信号,利用多尺度复杂熵因果关系平面对压力信号进行分析。结合床内潮湿颗粒的干燥特性以及流型实物图,对进气配比、频率大小等因素对干燥效率的影响进行了多尺度分析,对流动特性的微观及宏观机理进行研究,得到最佳干燥效率所对应的多尺度复杂熵因果关系平面图结构。基于CFD-DEM方法,构建了气固系统的CFD-DEM并行数值模拟方法及平台,对准二维混合脉冲流化床进行了研究。通过脉冲压力波动信号模拟与实验值对比进行了模型验证,其后考察了不同脉冲频率、不同流量配比下的流化床颗粒混合及传热过程,得到颗粒流型图,颗粒扩散系数及传热系数分布规律。通过定量的分析得出脉冲频率及流速配比对混合效果及传热特性的影响,并在颗粒尺度上揭示了颗粒混合与传热的内在机理,并采用多尺度分析方法对压力信号进行分析,得到最佳脉动频率及流量配比。利用颗粒的速度场、矢量场等数据信息,本文还研究了床颗粒在不同频率及流量配比内的颗粒运动特征。在流化床的内部,颗粒围绕着上升气泡开始向下运动;它们在气泡的下端碰撞,形成尾迹;脉动频率为2.5Hz时的颗粒运动较为有序。脉动气流速过高会发生气泡连续产生,形状被拉长、穿过床层,并出现高频、高能颗粒射流喷射的过程。矢量场显示,气泡爆炸前床层上部空间存在局部旋流,局部循环的周期与气泡相同。引入混合偏差指数与扩散系数对颗粒混合情况进行定量分析,详细讨论了流化床内的微观混合过程。并建立DEM流化床传热模型,考虑了气固对流换热与颗粒碰撞传热过程。在颗粒尺度上印证当脉冲频率接近床体压力波动自然主频时,促进颗粒内循环运动,加强热量的传递从而使干燥效率得到提升。