1、雙支腿流化床是超臨界循環(huán)流化床鍋爐大型化發(fā)展的優(yōu)選方案之一。目前，人們對(duì)單布風(fēng)板流化床氣固兩相流動(dòng)特性有了較深刻的認(rèn)識(shí)和理解，但是對(duì)雙支腿流化床氣固兩相流動(dòng)特性的認(rèn)識(shí)還處在起步階段。
　　 本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬分別對(duì)雙支腿流化床(DL-FB)和雙支腿循環(huán)流化床(DL-CFB)氣固兩相流動(dòng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)深入地研究。獲得了DL-FB和DL-CFB兩半床間顆粒交換的特性規(guī)律、氣固流動(dòng)的穩(wěn)定性的機(jī)理，以及操作參數(shù)、幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)雙支腿

2、流化床氣固流動(dòng)狀態(tài)和穩(wěn)定性的影響規(guī)律。深化了對(duì)雙支腿流化床氣固兩相流動(dòng)特性的認(rèn)識(shí)。
　　 在二維DL-FB可視化實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行了半床間顆粒交換的實(shí)驗(yàn)研究，獲得了流化風(fēng)速和床存量對(duì)顆粒交換和氣固流動(dòng)穩(wěn)定性的影響規(guī)律。對(duì)半床間的差壓脈動(dòng)進(jìn)行了功率譜密度分析，揭示了半床間氣固流動(dòng)行為是由不對(duì)稱的氣泡行為和顆粒交換行為引起的;發(fā)現(xiàn)了顆粒團(tuán)交換和單顆粒交換是雙支腿流化床內(nèi)顆粒交換的兩種主要形式;顆粒團(tuán)交換的主頻小于非對(duì)稱氣泡行為和單顆粒交

3、換共同產(chǎn)生的主頻。
　　 在二維DL-CFB實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，采用插板/隔板取樣稱重法獲得了顆粒濃度的縱向和橫向分布規(guī)律。顆粒濃度在床截面上呈“W”型分布。采用雙示蹤氣體實(shí)驗(yàn)得出DL-CFB的氣體橫向分散系數(shù)在30～300cm2/s，床底部劇烈的顆粒交換加劇了氣體的橫向分散強(qiáng)度。對(duì)半床間差壓脈動(dòng)進(jìn)行了混沌理論分析，首次對(duì)DL-CFB內(nèi)氣固流動(dòng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了五個(gè)階段劃分:即鼓泡床顆粒未交換段、鼓泡床顆粒交換段、湍動(dòng)床顆粒交換段、夾帶床顆粒

4、交換段和快速床顆粒交換段。
　　 建立了兩類數(shù)值模擬平臺(tái)。采用C語言建立了基于正交結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的CFD-DEM數(shù)值實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，為了拓展DEM在非規(guī)則網(wǎng)格領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)借助商業(yè)軟件在計(jì)算和后期處理方面的優(yōu)勢(shì)，首次提出了非規(guī)則Fluent網(wǎng)格與正交結(jié)構(gòu)DEM網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)高效耦合的區(qū)域覆蓋法;并成功建立了基于非規(guī)則網(wǎng)格的CFD-DEM數(shù)值實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，突破了DEM模型無法靈活對(duì)非規(guī)則幾何結(jié)構(gòu)物理模型進(jìn)行數(shù)值模擬的難題。
　　

5、 采用基于正交結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非規(guī)則網(wǎng)格的兩種CFD-DEM模擬平臺(tái)對(duì)DL-FB氣固兩相流動(dòng)特性進(jìn)行了深入研究，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合，證明本文建立的模擬平臺(tái)是合理的。在此基礎(chǔ)上，采用更為靈活的基于非規(guī)則網(wǎng)格的CFD-DEM模擬平臺(tái)、結(jié)合Shannon熵分析方法定量獲得了操作參數(shù)（流化氣速、床存量、床料粒徑）和結(jié)構(gòu)參數(shù)（支腿高度、中隔墻位置及高度）對(duì)DL-CFB氣固兩相流動(dòng)的影響規(guī)律。數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)深入揭示了雙支腿循環(huán)流化床內(nèi)氣固流動(dòng)狀態(tài)、流