颗粒的运动、混合已经得到诸多学者的关注,目前大多数仍然集中于颗粒运动现象的实验研究。囿于实验方法的局限性,复杂的颗粒运动过程还难以准确揭示,而对颗粒的运动和混合等机理还缺乏较为系统的认识。颗粒堆积过程是研究颗粒运动的基础,颗粒堆积角也是反映颗粒群综合宏观特征的基本物理量,其受到颗粒物理性质等各种因素的影响,因此有必要对颗粒堆积角进行细致探究来增强对颗粒运动过程和机理的认识。颗粒在反应器内的运动是一个典型的颗粒过程,通过研究颗粒在容器内部的运动行为来判断容器结构是否合理,可望以此优化和改进容器结构设计。颗粒混合是一种典型的颗粒处理过程,如何快速高效地进行颗粒的混合,提升混合效果和混合效率对改进工业生产过程有着直接的指导意义。本论文采用颗粒研究广泛使用的离散单元法（自编DEMMS软件）对颗粒运动和混合过程进行模拟计算。由于体系内颗粒数目众多,本文应用GPU进行大规模并行计算。首先考察了不同物性下的颗粒的堆积过程,探究不同条件中颗粒堆积角的变化情况,发现颗粒的滚动摩擦系数和滑动摩擦系数对颗粒堆积角影响较大;随着二者的增大,颗粒堆积角也增大,而颗粒粒径和颗粒密度对颗粒堆积角的影响不大。进而模拟分析了方锥移动床中颗粒进料卸料时的运动,获得了颗粒的位置和速度的变化以及颗粒停留时间的分布,发现颗粒在方锥移动床的底部出口边壁处容易出现死区,这样颗粒的运动状态可以划分为三个不同区域:床层上部的近似平推流区,床层下部的汇聚区和中间的过渡区。本文还提出一种新的颗粒混合方式:射流混合;并对射流混合过程进行了分析。与方锥和圆锥型TOTE混合器等常用混合器相比,射流混合具备可连续操作的优点;并且混合速度快、混合效率高,在大尺度和小尺度上的混合效果都较为理想。论文采用无量纲方法考察分析了影响射流混合性能的各影响因素。通过研究气体条件对颗粒射流混合的效果,发现在相同条件下,单相射流混合在各个尺度的混合效果均优于存在气体的两相射流混合。