波面型板移动床换热器作为新型的换热设备,具有广泛的应用前景。但由于其内部密相颗粒流动与传热的复杂性,人们对其工作机理的认识还远不能令人满意。随着计算机技术的发展,离散单元法(discrete element method,DEM)数值模拟技术能够对实验中难以测量的一些过程和细节进行精度高的研究,因此成为目前研究的有效方法。本文开发了基于离散单元法的密相颗粒流流动特性模拟的通用程序,并利用该程序对底部中间开口平底移动床的颗粒流动实验进行了模拟和分析,验证了程序的正确性,为进一步开发适合波面型板移动床换热器流道内的颗粒流动程序奠定了基础。对本文采用的复合肥颗粒的摩擦性质进行了探讨。推导得出了湿颗粒的液桥力模型,运用离散单元模型与颗粒液桥力模型相结合,对复合肥颗粒吸湿后,粉体休止角的影响进行了初步研究。计算表明当含水量较小时,对颗粒的静态、动态休止角影响非常小;当含水量较大时,运动过程中颗粒滞留,静态休止角增大,动态休止角随转速的增加而减小。运用离散单元法对波面型板移动床换热器流道内的复合肥颗粒的运动特性进行了数值模拟与实验研究。针对波形壁面这种复杂边界形成的两种流道,对堆积状态下颗粒系统的受力规律、空隙率变化,流动过程中颗粒流型、受力、颗粒的速度、单个颗粒的轨迹跟踪、空隙率等的变化进行了详细的研究。并建立了一个2D波面流道实验装置,验证了模拟的正确性。从而也为研究复杂颗粒系统提供了一种非常有效的途径。在获得粉粒体流动参数的基础上,结合颗粒接触(碰撞)传热模型,对粉粒体在波形壁面流道内的传热规律进行了初步研究,为颗粒接触传热建立完整的数学模型和物理模型提供基础。模拟表明,当粉粒体流速为零,即固定床状态下,颗粒系统内的温度分布具有不均匀性;传热系数随着时间的增加小幅波动后迅速降低,当降低到某一值之后,降低的速度减慢;靠近波面板边壁颗粒温升较快,粉粒体中心区域颗粒经历较长时间达到稳定值,且值较小。另外,模拟得到了粉粒体流速在30～150mm/min的范围内,颗粒的平均停留时间、传热系数、颗粒平均温度的变化规律,模拟结果与实验结果基本相符合。