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流态化反应器作为一种重要设备在很多领域得到了广泛的应用,流化颗粒的特性对其正常运行具有重要影响。粘性大颗粒易造成床内物料的传热与传质不均,颗粒粘结使设备频繁地发生堵塞,从而影响流化床的正常稳定运行,甚至会发生死床。与常用的细颗粒相比,针对此类颗粒的流化粘结过程已有研究较少,其流化与粘结特性都有待进一步深入研究。本文以粘性大颗粒流态化过程中的流化与粘结特性研究为题,具有重要的理论和实际意义。传统曳力模型在反映颗粒分布的非均匀性方面存在的缺陷影响了其在流化过程模拟应用中的准确性。为完善现有曳力模型,本文采用可描述颗粒之间频繁碰撞的无网格伽辽金直接数值模拟方法,研究了不同颗粒分布下曳力系数的变化规律。通过引入颗粒分布非均匀系数来定量表征颗粒分布的非均匀性,从而获得了在不同颗粒非均匀分布下基于非均匀系数的修正曳力公式,并对非均匀系数及修正曳力模型在流态化过程中的应用进行了一定的探索,发现非均匀系数与修正曳力模型能更准确地反映曳力系数的动态变化过程,具有良好的应用前景。采用石蜡材料对粘性大颗粒在一定温度下的流化粘结行为进行了可视化研究,获得了其流化粘结规律,并采用S吸引子比较法来监测床内颗粒粘结动态过程,发现S值在不同工况下均能准确地反映颗粒的粘结程度与粘结发展趋势,故能作为流态化过程中颗粒流化质量好坏的判据,且能有效地用于粘性大颗粒各种粘结过程中的粘结程度监测。针对固体桥力主导的高粘度颗粒粘结过程进行了实验研究。通过对单颗粒粘结过程中脖颈尺寸的变化规律研究,发现烧结理论能准确预测脖颈的成长过程,且接触时间对脖颈影响相对较小,颗粒表面流变特性则影响较大。自行设计和搭建了测量高粘度材料固体桥力的实验系统,通过引入衡量材料流变性的针入度参数,获得了以针入度表征流变性的粘性材料接触抗拉强度公式,并提出了高粘度飞灰针入度测量的实验方法和实验设备,为发展定量化的飞灰颗粒粘结模型奠定了基础。