本论文旨在构造一种能全面反映问题的物理化学仿真模型和数值计算方法，阐述稻秸秆、木屑等生物质在流化床气化炉内的反应过程。本论文着重从热力学、动力学方面对生物质在流化床气化炉内的反应过程进行模型模拟，将流化床气化炉根据其几何结构模拟为高仿真度的轴对称反应区域，使用相互耦合的多组分偏微分输运方程来表达流化床气化炉内复杂的化学反应，用场模拟的方法在Navier-Stokes方程组的基础上构造控制反应过程的方程组，用有限体积法离散化方程组后用SIMPLE／SIMPLEC方法求解，并进而分析了生物质输入速度、水蒸气输入速度、空气输入速度、生物质颗粒粒径等参数对产气组分的影响，并对炉内一些值得研究的现象如颗粒轨迹等做了讨论。 本论文以模型模拟为主，着眼于在实际工作中的适用性，力图从流化床气化炉结构优化、反应参数调节等方面对实验工作给予指导，以实现生物质的定向转化，最大化地高效利用生物质能源。出于实用性的考虑，本论文着重研究在空气和水蒸气的作用下，松树锯末在圆柱型流化床气化炉内的动力学表现，以及空气、水蒸气和生物质产气的流动和传播过程。 在热力学方面，本论文创新性地提出“四区域”反应模型假设，使用C语言和DELPHI语言，自主开发出FBGB程序。该程序采用窗口式界面，也可直接调用改写内核程序做大规模运算。通过输入若干参数值，如生物质元素组分、空气和水蒸气的输入速率以及炉内反应温度等，该程序模拟后，可以得到15个需要获得的值，如产气各组分的量、产气和焦油的热值等。本论文通过使用ORIGINPr07.5软件对模拟计算结果的分析，得到各参数对产气组分影响的变化规律，给出达到定向气化目标的相对优值条件。 在动力学方面，本论文在使用大型CFD商业软件FLUENT及其自带的GAMBIT、PrePDF子软件的基础上，加入模拟生物质喷射入流化床气化炉反应过程的非预混模型。本论文对动量方程做了适当的变换，以突出浮力作用；对湍流模型在浮力作用下进行修正，采用κ—ε—g模型；使用六通量辐射模型模拟产气及热能辐射过程；关键的，在模拟湍流燃烧的过程中，借用混合分数的概念，建立混合分数平均值、方差值与各项通量之间的对应列表，从而通过求解混合分数平均值、方差值的输运方程来求得反应炉内各节点的温度、产气浓度等值。模型结果的分析起到了优化反应过程、指导试验方向的作用。同时，本论文对生物质颗粒的运动轨迹做了分析，进一步完善了热力学模型建设过程中所做的“四区域”假设，对4个反应区域的定量划分具有重要意义。