在制药领域中,药粉需要在灭菌罐体中进行光波杀菌,但当药粉微粒在光波照射范围内扩散效果较差时,会影响灭菌效果。药粉微粒在灭菌罐体中的有限空间内下落时,会在下落过程中不断向四周扩散,同时罐体内的流动空气易被卷吸到微粒流流场中形成微粒羽流,因此缩短微粒在有限空间内下落时达到完全扩散所需的下落距离属于气固两相流工作中的应用型研究工作之一。本文采用数值模拟和实验分析两种方式,开展有限空间内空气扰动对微粒流影响特性的研究。在数值模拟中,运用FLUENT软件对模型中的微粒流进行计算,并采用DPM模型对离散相进行追踪。在实验研究中,设计和搭建了有限空间微粒流下落运动特性研究实验台,并通过实验验证了数值模拟的准确性和可行性。运用π定理和多元线性回归方法,通过对挂壁下落距离与微粒密度、卸料口口径以及微粒粒径等变量参数的拟合建立了经验公式。通过数值模拟分析和实验研究主要得出以下结论:（1）无风口工况时,在微粒粒径以及卸料口口径参数不变的情况下,微粒密度由471.88kg/m3增加至727.28kg/m3时,初始下落浓度值由0.9589kg/m3增大至1.2432kg/m3,微粒下落速度最大值由1.4511m/s增大至1.8595m/s,微粒挂壁下落距离由0.600m增大至0.935m。在微粒粒径不变的情况下,分别对四种密度微粒进行数值模拟分析,当卸料口口径由20mm增大至35mm时,微粒流初始下落浓度、速度最大值以及挂壁下落距离随着卸料口口径的增加而减小。在微粒密度以及卸料口口径参数不变的情况下,微粒粒径由139.12μm增加至234.63μm时,微粒流初始下落浓度由1.1270kg/m3增加至1.3685kg/m3,微粒下落速度最大值由1.7634m/s增加至2.0401m/s,微粒流挂壁下落距离由0.830m增加至1.210m。（2）双侧单风口工况下,由于空气扰动的作用,模型内部产生6个涡流区,且随着吹风风速的增加,会在模型内部形成一个方向向上的空气流流场;当微粒参数不变时,微粒在不同风速工况下均在吹风口下方20cm范围内不出现挂壁现象,但在风速为4m/s、6m/s工况下,微粒流并没有达到完全扩散的状态;而在风速为8m/s、10m/s时,微粒达到了完全扩散的状态,但达到完全扩散状态所需下落距离大于20cm。（3）双侧双风口工况下,当微粒密度、卸料口口径以及微粒粒径任一变量变化时,微粒流在适宜的内外侧风速下,均能够在吹风口下方20cm范围内不挂壁,并且在空气扰动的作用下,使其在20cm标准线处发生贴附壁面的现象。当微粒粒径、卸料口口径参数不变时,微粒密度由471.88kg/m3增大至727.28kg/m3时,内侧风口风速由6.70m/s增大至7.75m/s,外侧风口风速由3.80m/s增大至4.70m/s,内外侧吹风口风速差值范围为2.90m/s³.22m/s。在微粒粒径不变的情况下,分别对四种密度微粒进行数值模拟分析,当卸料口口径由20mm增大至35mm时,内外侧吹风口风速均随卸料口口径的增加而减小,且内侧吹风口风速高于外侧吹风口风速。当微粒密度、卸料口口径参数不变时,微粒粒径由139.12μm增大至234.63μm时,内侧风口风速由7.60m/s增大至8.10m/s,外侧风口风速由4.50m/s增大至5.13m/s,内外侧吹风口风速差值范围为2.97m/s³.10m/s。（4）在实验过程中,在微粒粒径以及卸料口口径参数不变的情况下,微粒密度由471.88kg/m3增大至727.28kg/m3,微粒挂壁下落距离由0.577m增大至0.907m,且与数值模拟结果相比较,四种不同密度微粒挂壁下落距离误差值大小分别为3.83%、-3.69%、-4.91%、2.99%,均在±5%之内。在微粒密度以及微粒粒径参数不变的情况下,在实验过程中微粒挂壁下落距离随着卸料口口径的增大而减小,且与数值模拟结果相比较,四种物料挂壁下落距离误差大小均在±5%之内。微粒密度以及卸料口口径参数不变的情况下,微粒粒径由139.12μm增大至234.63μm,微粒挂壁下落距离由0.850m增大至1.253m,且与数值模拟结果相比较,四种不同粒径微粒挂壁下落距离误差值大小分别为2.41%、2.99%、4.91%、-3.55%,均在±5%之内。（5）通过p定理与多元线性回归拟合的方法,得出了本课题研究内容下微粒挂壁下落距离（H）与微粒密度（r_P）、微粒粒径（d_P）以及卸料口口径（D）的经验公式,为:H=0.11262×r_P^1.02996×d_P^0.75330×D^-0.55984