化学链燃烧技术是借助于载氧体,将传统的燃料与空气直接接触的反应分为两个气固反应,载氧体首先与空气发生氧化反应,再与燃气发生还原反应。化学链燃烧具有分离CO2无需能耗、无NOx生成、减少?损失的优点。目前表明,由于还原反应器内气泡的大量存在是造成载氧体（弱磁性Fe2O3）与燃气接触不均,引起燃烧效率下降的主要原因。此外,脱氧载氧体（强磁性Fe3O4）如何从还原反应器内分离出去,是提高化学链燃烧效率的有效途径。因此,提高还原反应器内气固分布的均匀性和使反应后的脱氧载氧体及时分离是本文研究的重点。本文用数值模拟方法来研究化学链反应器内载氧体与脱氧载氧体在燃气的扶持下的流动规律,并设计旋转磁场分离装置,考察磁场作用下脱氧载氧体由还原反应器进入空气反应器的分离效果。本文采用欧拉-欧拉方法,改变了布风板开孔数、气体流速、颗粒浓度比等条件对不带进料管的还原反应器内的单组分颗粒与带进料管的还原反应器内的双组份颗粒的流动进行数值研究,得出反应器内载氧体颗粒流动的分布规律。并利用旋转磁场使还原反应器内脱氧载氧体快速回流入空气反应器中,来提高化学链反应效率。对不带进料管的化学链还原反应器内单组份颗粒分析,得出:（1）随着布风板开孔数增大,颗粒流化效率提高,但过多的开孔数会造成气固比过大,会降低反应效率,因此确定了开孔数n=7为最优值;（2）气速增大,造成载氧体在气流中的空间分布范围提高,进而降低了载氧体浓度,引起还原效率降低,因此选择了气速v=0.52m/s为最优值。对带进料管的化学链还原反应器内双组分颗粒分析,得出:（3）通过改变双组份颗粒的浓度比和气体流速,发现了随浓度比的提高,载氧体在反应器内的浓度分布线性提高,并且空间分布更加均匀,所以说浓度比为2:1时的载氧体与燃气的接触效率达到最优。在相同的双组份浓度比前提下,提高气流速度,造成了载氧体颗粒浓度分布在径向上显著不均匀。此外,由载氧体与脱氧载氧体的密度差引起还原反应器内脱氧载氧体向空气反应器回流现象是造成上述结果的重要原因。最后利用Maxwell商用软件模拟化学链还原反应器中的磁感应强度分布,并将所算出的磁场力导入到动量源项中,结果发现无磁场时还原反应器内的脱氧载氧体分布比较均匀,而有磁场时的脱氧载氧体部分集中于出料口处,说明在磁场力作用下有助于提高分离效率。在旋转磁场作用下的2.8～3s的时间内,脱氧载氧体的分离效率相对于无磁场作用时提高了21.8%。本文研究的结果找到了实现还原反应器内载氧体均一分布的运行参数,并利用旋转磁场实现了脱氧载氧体从还原反应器快速分离,对提高化学链燃烧的系统效率具有明显的科学意义。