湿颗粒流态化系统广泛存在于能源、环保、化工、食品、制药等领域。近年来,在国家战略新兴产业中,出现的许多新工艺也都涉及了湿颗粒流态化技术,如新能源领域生物质热解粗油的催化重整制氢,新材料领域功能颗粒材料的涂层,新医药领域靶向药物的包衣等。喷动与流化是流态化中最重要的两个现象,广泛存在于喷动床、流化床、喷动流化床等流态化设备中。国内外,对干颗粒的喷动与流化进行了较深入的研究,但对湿颗粒喷动与流化的认知却十分不足,研究较为零散。湿颗粒的喷动与流化行为较干颗粒要更加复杂,是当前多相流研究的热点问题,深入开展湿颗粒喷动与流化特性的研究,一方面能够为工业应用提供基础数据和理论支持,另一方面也能够提升多相流学科的发展,具有重要的实际意义和学术价值。本文从实验和数值模拟研究两个方面,以喷动床与流化床为研究对象,对湿颗粒的喷动与流化特性进行了系统深入的研究。建立了湿颗粒喷动床实验系统,在较宽的液含量范围内(含液饱和度S=0～1),开展了 Geldart-D类湿颗粒的喷动实验,研究获得了湿颗粒喷动过程的流型及其转变规律,并绘制出了流动相图,给出了湿颗粒能够稳定喷动的含液量范围;揭示了湿颗粒喷动压降、最小喷动速度、最大可喷动床高、颗粒循环速率等重要喷动特性参数与结构参数、操作参数之间的变化规律;结合理论分析和实验数据,得到了湿颗粒喷动床最小喷动速度的计算关联式。建立了湿颗粒流化床实验系统,开展了 Geldart-D类湿颗粒的流化实验,研究得到了湿颗粒流化过程的流型特征;揭示了湿颗粒流化床压降、最小流化速度等重要流动特性参数与操作参数之间的变化规律;对湿颗粒混合特性进行了系统研究,获得了操作参数和物性参数对异重湿颗粒混合行为的影响规律,提出了一种能够预测异重湿颗粒分离趋势的理论模型。开展了湿颗粒自由堆积的实验和DEM模拟,对比分析了两类湿颗粒间作用力模型,揭示了传统cohesive force模型在模拟湿颗粒流动时的不足,提出了适用于湿颗粒的改进型cohesive force模型,并基于液桥力理论,建立了不同条件下该模型关键参数的计算方法。围绕改进型cohesive force模型,发展了能够用于粘/湿颗粒流态化仿真的CFD-DEM数理模型,以喷动床为例,成功实现了粘/湿颗粒的喷动过程的三维模拟,定量的分析了粘性力量级、粘性力作用距离对喷动特性的影响,揭示了粘性力对喷动流型、颗粒速度、颗粒分布、颗粒循环速率等重要喷动特性的影响规律,实现了微观颗粒间受力与宏观、介观气固流动现象、规律的关联。