流化床反应器广泛应用于石化、制药、高分子等行业。它虽然提供了良好的固体混合,但在流化过程中,颗粒间的静电相互作用会促进颗粒团聚的形成,从而降低流态化性能。流化床的性能高度依赖于流动特性和气泡特性,为了获得更好的性能,内部构件经常被放置在流化床中。埋管是流化床的一种内构件,埋管能够限制床内气泡大小,从而促进气固两相的接触。同时脉冲气流是一种有效的强化颗粒混合的方法,因此,本课题重点研究静电下脉冲频率和气流配比对流化床流动特性的影响,这对于生产实际具有重要指导意义。本文通过计算流体动力学和离散元法相结合的方法,建立了适用于静电下的进气为脉冲气流的流化床CFD-DEM耦合数值模拟平台。计算区域选取流化床的主体部分,将模型简化为一个二维矩形床体。详细模拟考察了静电下条件下不同脉冲频率和气体流量配比对普通流化床和埋管流化床流动特性的影响,得到最佳脉冲气流条件。本文首先数值模拟研究了静电下不同脉冲频率对流化床流动特性的影响,通过分析流化过程中床层内空隙率变化、颗粒与气体速度分布以及颗粒扩散系数,比较得出最佳脉冲频率。并在此最佳脉冲频率下,改变脉冲气流与稳定气流的配比,通过对床层压降和颗粒流动的分析比较,得出最佳脉冲气流配比。同时,考虑到埋管能够限制床内气泡的大小,强化混合效率。本文也详细研究了静电下脉冲气流对埋管流化床流动特性的影响。通过对比埋管的影响,发现对于长期流化的系统,选取有埋管的流化床有利于颗粒的混合。然后对静电下表观气速对埋管流化床流动特性的影响进行了研究,发现较高的表观气速更有利于颗粒的混合。最后对静电下脉冲频率和气流配比对埋管流化床的流动特性进行了分析,并与稳定气流的结果进行了比较。结果表明,脉冲气流可以提高颗粒速度,提高颗粒的扩散与混合能力。对于普通流化床,脉冲气流的频率为2.5Hz时对流动特性的影响最为明显。减小脉冲气流与稳定气流的比值到0.5以下,可以提高颗粒流化效果。对于埋管流化床,流化床中颗粒所受的静电力与通入的脉冲气流频率变化周期一致,其中脉冲频率为2.5Hz时颗粒所受静电力最大,运动最剧烈。气流中脉冲气流所占比例越大,颗粒的混合状态越剧烈,颗粒纵向速度越大,平均运动高度也越高。