高通量循环流化床是通过较高气速和高循环固体通量来增强反应器气固混合、热质传递和处理能力的一种循环流态化技术，在流化催化裂化、费-托合成等工业过程中已经得到广泛应用，特别是近年来在煤加压燃烧、气化等能源、化工过程中也显示出了诱人的应用前景。然而，人们对其复杂气固流动特性的掌握还不够，以至于在新工艺的开发中遇到一定的困难，迫切需要开展系统深入的研究，以指导新设备的放大设计、结构参数和操作参数优化。本文采用试验和数值模拟相结合的手段，对高通量循环流化床的气固流动特性和放大规律进行了较系统深入的研究。　　 构建了由一级上升管、两级下降管组成的高通量循环流化床试验装置，实现了高通量循环流态化。试验获得了Geldart B类颗粒在高通量循环流化床的表观颗粒浓度、气固滑移、气固输运等重要气固流动特性随表观气速、固体通量等操作参数的变化规律，并建立了这些特征参数与操作参数之间的内在联系。此外，将信息科学学科的SHANNON信息熵理论和分析方法引入到高通量循环流化床气固流动特性的研究，并借鉴热力学熵增的理论，发展了SHANNON信息熵增分析方法，实践了从差压脉动SHANNON熵增和熵增率的角度分析高通量循环流化床复杂的气固流动特性。　　 基于颗粒动理学理论，建立了适用于稠密气固流动过程的三维欧拉数理模型、模型的边界条件和数值求解方法，并建设了可用于多相流动、流动与化学反应耦合计算的并行数值实验基础平台。通过对颗粒动理学理论封闭多相流模型的核心模型（曳力模型、颗粒粘度模型和湍流模型）及关键性模型参数（颗粒-颗粒碰撞恢复系数、颗粒-壁面碰撞恢复系数和镜面系数）的敏感性分析，从试验数据反推的角度，分别提出了适用于GeldartA类颗粒和Geldart B类颗粒高通量循环流化床数值计算的核心模型和关键性模型参数群。成功实现了高通量固体颗粒在“上升管-分离器-下降管-返料器-返料管-上升管”连续循环流动的三维全场数值模拟，并从计算速度和精度角度对其进行了探讨。　　 在本文所建立的颗粒动理学欧拉多相流并行数值实验基础平台上，基于所获得的高通量循环流化床的核心模型和关键性模型参数群，进行了高通量循环流化床结构参数（上升管高度、直径及出口结构等）和操作参数（颗粒物性、操作速度、循环通量、操作压力、操作温度等）放大或外延的数值试验，通过对气固流动结构、颗粒浓度分布、颗粒速度分布等重要流体动力学特性的多方位比较，从气固流动的角度揭示了高通量循环流化床结构参数和操作参数的放大规律。