颗粒流态化过程与人们的日常生产活动息息相关,特别是在过程工业领域中,很多工艺都是通过颗粒流化来实现的。从20世纪初,人们便开始对颗粒-流体系统的流动特性展开了大量的研究,并试图建立两相流动数学模型,这一过程的关键在于确立两相间作用关系式,许多学者在这方面都作出了重要的贡献。传统的两相流动模型认为曳力(drag force)是相间作用的主要形式,这对于描述干燥条件下的气-固流化系统特性是适用的。但对于液-固系统以及相对湿度大于65%的气-固系统而言,由于间质流体(interstitial fluid)的存在,增加了颗粒碰撞过程中的能量耗散,进而会对其流化特性产生一定的影响。传统的两相流动模型并未考虑间质流体的影响,因此需要对其进行完善以便能够更加准确地描述在上述过程中颗粒的运动特性。本文从能量耗散的角度,根据Gollwitzer等(2012)的实验研究结论,建立在间质流体作用条件下的颗粒碰撞恢复系数与斯托克斯数之间的关系,并据此对颗粒碰撞的软球模型进行完善,以便能够模拟湿颗粒的碰撞过程。采用DEM-CFD方法,对液-固和气-固流化床进行数值模拟,与未经完善的软球模型的计算结果进行对比,揭示间质流体对于湿颗粒流化特性的影响。研究结果表明,湿颗粒碰撞过程中的能量耗散随斯托克斯数的增加而减小,对于惯性较小的颗粒,间质流体的影响效果更加明显,流体的物理性质(如密度、粘度、表面张力等)也会对间质流体的作用效果产生影响。对于液-固系统,当考虑间质流体效应时,床层膨胀高度略有下降;对于潮湿环境下的气-固系统,颗粒有聚集易成块而整体运动的趋势,且随着颗粒表面液膜厚度的增加,粘结效应更加明显。