本项目主要以多相反应系统(气固、气液固、液液)中的时空多尺度结构为研究对象,应用多尺度方法,研究不同尺度现象的相互关联、控制机制之间的协调、空间多尺度结构与时间多尺度变化之间的耦合及结构突变和演变的规律,从而阐明多尺度结构形成的机理、稳定性条件及其对传递和反应的影响。将复杂系统的问题归纳为一个多目标变分问题,提出简化求解这一问题的方法,并针对气固催化反应过程、快速流化床高岭土煅烧以及化工分离过程等项目,在解决实际问题的同时,建立以结构量化为核心的新一代计算流体力学方法。不仅在反应器放大方面解决实际问题,提高量化水平,而且为推动复杂性科学的发展作出贡献。