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中文摘要：
本项目拟采用后向散射激光多普勒测速技术、脉冲磷光颗粒示踪技术和光纤密度探头技术等先进的多相流测试方法，对导流管喷动床的流体动力特性、颗粒运动行为及非线性动力学特性等进行系统研究；同时结合松散介质塑性理论(如土塑性力学)建立喷动床环隙区内临界屈服的准静态颗粒流模型，结合引导管内喷射区质量和动量守恒方程建立固体循环速率的预测模型，进而奠定导流管喷动床作为粗大颗粒(dp>1mm)反应器的放大、设计和模拟的基础理论。本研究不仅对未来以喷动床为基础炉型的固体废物气化、生物质闪速热解、烟气半干法脱硫及天然气催化制氢等工艺的研发和应用具有重要意义，而且基于一种新颖的、学科交叉的思路开拓了气固两相流反应器的分支- - 颗粒流反应体系的研究方法，从而对今后移动床、回转窑等颗粒流反应器的研究提供重要的借鉴。
结论摘要：
喷动床由于具有不同于常规流化床的气固流动特性而得到日益广泛的工程应用。由于同时具有稠相颗粒流动(环隙区内)和稀相气固流动(喷射区内)，喷动床也日益成为国际颗粒流和稠相粒-流系统的代表性研究对象之一。本课题在相关的国际前沿技术和理论的基础上，从实验、理论和模拟等方面对导流管喷动床内的颗粒流动特性进行了研究。实验方面，双通道光纤探针和电容测微仪+电容探针测量法对颗粒速度及空隙率的测量均取得了较理想的效果，同时十分成功地将粒子成像速度测量技术(PIV)引入喷动床颗粒流场的测量中。理论方面，利用双流体模型结合颗粒动理学理论(Kinetic theory)完成了喷动床拟三维模拟；基于土介质塑性理论，建立环隙区内颗粒临界库仑屈服准静态流动的数学模型；在直接颗粒动力学模拟方法(DEM-MD)框架下，实现喷动床内颗粒流的动力学模拟，并取得了和实验测量相当吻合的结果。本项目研究也可以拓展到其它颗粒体系，如在稀相流中引入结合范德华引力的JKR模型取代Hertz模型，在颗粒团聚和沉积方面也取得了国际性突破研究。总体来说，本项目不仅严谨地根据计划书完成相关任务，而且还带来了诸多计划外的重要成果。
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