喷动床因其具有良好的传热传质特性,在化工、能源、农业、医药等行业中得到广泛地应用,开展对喷动床内气固两相流流动与传热特性的研究,对定量设计及合理控制各种喷动床反应器具有重要意义。本文搭建了平底喷动床试验台,利用高速摄像机和PIV图像处理技术对喷动床内颗粒的流动特性进行了实验研究,得到了喷动床内颗粒的流化过程图,分析了床内气泡的演变过程、床内颗粒的流动过程,结果表明:气泡在床内经历了产生-变大-合并-破裂的过程,床内中心区域颗粒向上运动,沿壁面处颗粒向下运动,床层底部颗粒向中心处聚集,上部区域的颗粒向两侧运动,颗粒在床内形成环-核流动特性。对自行开发的CFD-DEM喷动床内气固两相流流动计算程序进行了完善,在此基础上,开发了对喷动床内传热特性的数值模拟程序。颗粒相采用软球模型,气相采用SIMPLER算法,气固两相间流动与传热的相互作用采用双向耦合。利用该程序对喷动床内气固两相流流动过程进行了数值模拟,得到了床内颗粒混合序列图、气固速度分布图、颗粒拟温度分布图,分析了床内颗粒速度场、气体速度场、颗粒混合机理、颗粒拟温度、床层膨胀高度等信息,结果表明:气固体两相速度分布趋于一致、颗粒在床内环-核流动、颗粒轴向混合质量优于径向混合、增大表观气体速度可以促进床内颗粒混合、增大颗粒拟温度、提升床层膨胀高度等。利用该程序在颗粒水平对喷动床内气固两相流传热特性进行了数值模拟,得到了颗粒传热序列图、气体温度分布图、颗粒温升曲线、传热系数变化图,分析了床内气固两相的温度分布、颗粒的温升曲线、各传热机理的传热系数,结果表明:喷动床具有良好的传热性能、颗粒温升速度先大后小、提高颗粒导热系数及表观气体速度可加强喷动床内传热效果,床温较低时辐射传热对颗粒传热贡献小。