流化床以其燃料适应性广、环保性能优越、制备系统简单等诸多优点被广泛地应用于各工业领域。然而由于流化过程的复杂性和床内两相间作用的复杂性使人们对流化床的微观反应过程尚未充分了解。近年来,随着数值模拟的发展不断加快,数值模拟方法对稠密气固两相流系统预测的精确度也在不断提高。本文将计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)分别应用于气相与固相的数值计算,采用Fortran语言进行编程计算,并在已有基础上开展了对气固两相双重网格程序的开发与优化,对流化床中的气固两相流动与传蓄热特性展开了研究。首先,建立了一种双重网格模型,粗网格用于颗粒相计算,细网格用于气相计算,并在同一时刻进行网格间数据传递以实现相间动量和能量交换。采用单一粗网格、单一细网格和双重网格三种网格模型得到床内空隙率、颗粒流动序列图、颗粒速度及气体速度分布等,并与实验结果进行对比验证。结果表明:双重网格模型既满足气相计算对细网格高空间分辨率的要求,又遵循固相及空隙率计算时要求网格各方向尺寸均大于3倍颗粒直径的理论体系要求,在提高计算精度的同时,计算量增加并不多,从而有效解决CFD-DEM耦合计算中对物理量计算尺度要求的矛盾性。其次,在双重网格程序基础上对气固两相流动特性进行了研究,引入混合指数对颗粒混合质量进行定量分析。得到了颗粒流动序列图、床层高度变化图、颗粒轴向及径向混合序列图、不同参数下的整床颗粒混合指数分布等。结果表明:随着气速或粒径变大,床层膨胀高度随之增大,但两者之间不呈线性关系;床层中颗粒混合进程受颗粒内循环能力和颗粒扩散能力的综合作用;改变进口气速、颗粒弹性系数或喷口数量,不仅影响着颗粒混合速度,还会造成全床颗粒混合质量的改变。最后,建立了颗粒-颗粒(壁面)间碰撞传热、颗粒-气体间对流传热、颗粒-床层间辐射传热,同时考虑壁面温度变化的气固两相传热模型,分析了流化床内气固两相传热特性及蓄热特性。结果表明:随着颗粒内循环运动的不断深入,颗粒间碰撞传热系数、气固间对流传热系数及颗粒与床层间辐射传热系数分别在某一数值处呈上下波动变化;床内固相的温度不断升高且固相的温度分布逐渐趋于均匀;同时对流化床蓄释热特性研究的模拟结果表明:流化床在载热流体与储热介质间具有较高热传递速率,以及沿床层呈现均匀的温度分布。该工况条件下,流化床蓄热效率随进口气速的增大更增大,而随进口气温的升高蓄热效率先增大后基本保持不变。