本文旨在为下降管式热解液化装置内生物质颗粒、陶瓷球颗粒及二者混合颗粒的流动特性提供理论支持以优化其设计. 在总结国内外相关文献的基础上，根据PⅣ测试的要求设计制造了下降管式热解液化装置的竖直管冷态模拟装置，并选择玉米秸秆颗粒、陶瓷球颗粒及二者混合颗粒作为研究对象. 对竖直管冷态模拟装置内流场进行了理论分析，得出本实验条件下其流场内的流动状态为紊流，且其流动可分为三个阶段:射流段，过渡段和紊流段. 在抽气流量为9.0m<3>/h时，对测试结果进行分析得出了100目的玉米秸秆颗粒、粒径为1.0-2mm的陶瓷球颗粒及二者的混合颗粒在竖直管内的涡量、轴向速度的分布特点；并得出陶瓷球的轴向中心速度的平方与下降的距离成y=13.372x-0.1703的直线关系，说明其运动是一匀加速运动；陶瓷球轴向中心速度和下降距离成y=-2.5687x-1.0285的直线关系，速度随着距离的增大而增大，而玉米秸秆颗粒和混合颗粒的轴向中心速度和下降距离分别成y=0.04071nx-0.7508和y=0.07171nx-0.6871的对数关系，其速度却是先减小后又稳定，这主要是下料口射流的影响. 对重力作用下粉体颗粒的流动规律进行了理论分析；比较分析了竖直管自由端和抽真空时的玉米秸秆颗粒、陶瓷球颗粒及二者混合颗粒轴向速度的分布差异:自由端时的玉米秸秆颗粒轴向速度在径向上的分布比较像一个浴盆，而抽真空时则比较类似于抛物线；两种实验条件下的陶瓷球运动规律基本无变化，这主要是由于重力的作用在颗粒流动中起主导作用；混合时，自由端时的轴向速度差不多是抽真空时的两倍. 此外，本文还从图像采集和图像处理两个角度，总结了竖直管进行颗粒流的PW测量的经验.文章最后总结了实验中存在的问题，并对下一步研究提出了建议.