由于化石能源不可逆的消耗,可再生能源正吸引越来越多的关注,然而可再生能源的间歇性和不稳定性限制了能源系统的大规模部署。储热技术可以用于可再生能源的储能系统中,保持可再生能源利用上的时空平衡。热化学储热技术是目前最具前景的储热技术,具有储能密度高,储存时间长,温度范围宽等优点。反应器是热化学储热系统中最关键的器件,固定床反应器目前已被广泛研究,而且其性能被反应器内部传热效率低限制,而流化床反应器是一种不受储热材料有效热导率限制的新型反应器,非常适合在热化学储热系统中使用。本文从反应器内部的物理场建模,流化床反应器的实验性能,数学模型的优化与物理场的耦合三个方面着手,深入探究了流化床反应器的运行特性与调控机制,为流化床反应器的设计与运行提供了指导与建议。本文首先抽取了一个二维物理模型来构建反应器内部的物理场模型,以欧拉-欧拉多相流模型为基本的控制方程,将传热方程,反应动力学方程耦合其中,得到了一个二维瞬态流化床反应器数值模型,并利用该模型模拟了Mg（OH）2/Mg O的储热过程。此外,本文还探究了不同粒径的储热材料的流化速度范围,确定了热化学储热系统中适用的粒径范围。模拟结果表明,由于较为剧烈的流动场将床层内的导热转换为对流换热,流化床反应器的储热性能主要受反应动力学的影响,而不受传热性能的影响。其次,本文对Mg（OH）2/Mg O流化床反应器的储放热过程进行了实验研究,并与欧拉-欧拉模型结合探究了反应器的流动特性和反应特性。研究结果表明,放热反应过程反应动力学性能较差,反应速率慢,放热不明显,是限制反应器性能的主要因素。在双欧拉模型的计算结果与实验数据的对比中,模型的相对误差在5.2%以内,温度曲线与反应转化率曲线的变化趋势保持一致。此外,本文还基于实验数据对热化学储热系统的能量流向进行了分析,发现降低液态水的预热量部分是能量优化的关键,反应物颗粒的显热利用是反应器能源利用效率提高的重要环节。最后,本文对反应器内部的物理场进行了时间尺度分析,发现物理场之间的时间尺度不匹配,化学反应进程较慢,而双欧拉模型中对传热和流动的计算消耗了大量的计算资源。本文以一个较大的时间步长构建了一个空间无关的均质模型,在这个时间步长上,传热,传质均达到了准静态过程。本文使用了多组实验数据验证了该模型的准确性,结果表明模型的相对误差在3.24%以内,在牺牲计算精度的情况下也能保证较高的准确率。之后,本文利用该模型深入探究了影响流化床反应器运行的多个参数,并分析了参数对反应器内部物理场的影响机理和参数的调控机制。