鼓泡-喷动流化床反应器具有气固相间接触效率高、热质传递速率快、适用于粗颗粒流化等特点,在固体燃料气化领域具有广泛的应用,极具发展潜力。反应器内气固流动、热质传递和气化反应三者间的高度耦合,给传统实验检测带来巨大的挑战。因此,越来越多学者采用数值模拟的方法来研究并揭示气固流动、传热及反应三者间的相互作用规律。本文采用欧拉-拉格朗日和欧拉-欧拉数值模拟方法,系统探究反应器设计参数（流化气进口开度）和操作参数（喷动气速、流化气速、颗粒密度-粒径、轻质颗粒质量分率及细颗粒质量分率）对鼓泡-喷动流化床生物质气化过程中气固流动、传热及气化反应特性的影响,主要研究工作总结为以下三个方面:1. 采用CFD-DEM（Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method）方法,系统考察了操作参数对鼓泡-喷动流化床反应器气固流动时均特性,周期特性及混合特性的影响。研究结果表明:（1）随着喷动气速的增加,颗粒循环速率显著提高;随着流化气速的增加,环隙区颗粒床层整体的流动性增强,而随着颗粒密度或颗粒粒径的增加,环隙区颗粒床层整体的流动性降低;同时,适当增加小而轻的颗粒质量分率,有利提高颗粒床层整体的流动性;（2）不同区域颗粒能量的功率谱分析表明,控制床层总颗粒质量不变时,随着喷动气速,颗粒密度,颗粒粒径增加,功率谱主频均增加,表明反应器流动状态由喷动流化向喷动转变;而随着流化气速,小而轻的颗粒质量分率的增加,功率谱主频均降低,表明反应器流动状态由喷动向喷动流化转变;（3）随着喷动气速,颗粒密度或颗粒粒径增加,床层整体混合速率均加快,而随着流化气速增加,床层整体混合速率降低。2. 采用CFD-DEM方法,系统考察了操作参数对鼓泡-喷动流化床反应器局部和整体传热特性的影响。研究结果表明:（1）不同区域颗粒-颗粒间接触导热传热贡献占总颗粒-颗粒间接触导热传热贡献分别为:环隙区（约50%）>喷动区（约30%）>喷泉区（约20%）;不同区域颗粒-流体-颗粒间导热传热贡献占总颗粒-流体-颗粒间导热传热贡献分别为:环隙区（约60%）>喷动区（约20%）>喷泉区（约20%）;不同区域颗粒-流体对流传热贡献占总颗粒-流体对流传热贡献分别约为喷动区（约70%）>环隙区（约20%）>喷泉区（约10%）;（2）对流传热机制居于主导地位,而颗粒-流体-颗粒间导热速率和颗粒-颗粒间接触导热速率约为对流传热速率的2%和0.2%,因此,均可忽略不计。3. 采用KTGM（Kinetic Theory of Granular Mixture）方法,系统考察了鼓泡-喷动流化床生物质气化反应器（Bubbling-Spouting Fluidized Bed Biomass Gasifier,BSFBG）流化气进口开度（A_m/A）和辅助气速（U_f）对反应器内流动、传热和反应特性的影响。研究结果表明:（1）控制进口气体总质量流量不变时,随着A_m/A的增大,反应器内局部区域的颗粒循环结构更加复杂,各相温度及颗粒浓度在反应器中分布更加均匀;反应器出口关键产气组分的体积分数和低温热值逐渐增加,生物质气化效率增加;（2）同均匀气体分布条件（A_m/A=100%）相比,在较小气体进口开度下（A_m/A≤50%）/采用较高的辅助气速,或在较大气体进口开度下（A_m/A≥75%）/采用较低的辅助气速,两者均有利于强化燃烧区、热解区和气化区之间的传热和促进密相床中上部区域各相温度及颗粒浓度的均匀分布,进而显著提高关键产气组分的产率和生物质的气化效率。综合研究分析表明,在A_m/A=75%和U_f=1.0U_mf的气体分布形式下,反应器出口关键产气组分和LHV最高,气化反应器性能达到较优状态。