颗粒扩散和沉积现象在自然界和工业生产中普遍存在。不同流体介质的密度、导热系数、定压比热和动力粘度对颗粒沉积具有重要影响。分别研究空气、液态钠和超临界水介质内颗粒运动沉积规律,有利于分析雾霾及电厂排烟管道内颗粒运动规律,快堆堆芯内颗粒运动沉积规律和超临界水堆冷却剂通道内颗粒运动沉积规律。设计不同流体介质内颗粒运动实验系统,为搭建实验台架提供参考。利用ANSYSCFD软件,通过数值模拟的方法,研究空气、液态钠、超临界水介质内颗粒运动沉积规律。利用ICEM软件分别建立矩形通道和环形通道几何模型,将计算模型导入FLUENT软件进行数值模拟。计算空气、液态钠和超临界水介质中颗粒在矩形通道内的运动沉积规律,计算超临界水介质中颗粒在环形通道内的运动沉积规律。研究得出:不同流体介质内颗粒运动沉积具有共性和差异性。不同流体介质内颗粒运动沉积共性:入口处颗粒浓度小于出口处颗粒浓度;出口截面处颗粒浓度分布呈中心高,边界低;壁面附近颗粒浓度高于主流中颗粒浓度。不同流体介质内颗粒运动沉积差异性:空气介质内颗粒运动波动性最大,液态钠和超临界水中颗粒运动波动性较小;空气介质内颗粒浓度最大,液态钠和超临界水中颗粒浓度较小。通过自编程序PA-MO-DE计算不同流体介质内颗粒沉积效率,分析不同流体介质内颗粒运动沉积机理。分别计算粒径、温差和流速对颗粒沉积效率的影响,分析颗粒团聚、分解、热泳沉积和湍流沉积机理。研究得出:团聚使颗粒粒径增大,利于液态钠和超临界水内颗粒沉积,而不利于空气中颗粒沉积;分解使颗粒粒径减小,利于液态钠和超临界水中颗粒沉积,而不利于空气介质内颗粒沉积;温度梯度作用下的热泳沉积,不同流体介质内颗粒向着温度降低的方向运动沉积;速度梯度作用下的湍流沉积,颗粒向着速度降低的方向沉积。设计了空气、液态钠和超临界水介质内颗粒运动实验系统,对比不同实验系统主要设备。研究得出:不同流体介质内颗粒运动实验系统都包含可视化实验段、冷却装置、颗粒运动检测装置。空气介质内可视化实验段为矩形管道,实验段冷却方式为水冷,颗粒运动检测装置为激光相位多普勒测速仪。液态钠介质内可视化实验段为耐高温矩形管道,颗粒在实验段循环运动,实验段冷却方式为空气冷却,颗粒运动检测装置为电磁感应颗粒浓度检测仪。超临界水介质内可视化实验段为耐高温耐高压环形管道,颗粒在实验段循环运动,实验段冷却方式为空气自然冷却,颗粒运动检测装置为示踪粒子检测仪。