近年来,气固流化床反应器由于具有较高的传热传质效率、均匀的温度场、较宽的操作范围并能处理大量颗粒已被广泛应用于能源、化工和食品等多个领域。研究流体流动及干燥特性检测方法是保证流化床反应器安全、经济和高效运行的前提和必要条件。由于流化床具有流体流动不均匀、非线性和多尺度等复杂特性,对流化床内流体参数进行准确、可靠测量仍具有极大挑战。由于静电传感器具有结构简单、成本低廉且适用于恶劣的工业环境等优点,静电传感器在流化床流体参数检测中得到应用。但是目前针对静电传感器的研究和应用主要集中在获取流场参数的局部或平均值,无法获得参数分布。另外,静电信号受到颗粒粒径、速度及湿度等多个因素影响,对流化床内流体流动及干燥特性检测方法研究有限。本文创新性地探索了基于静电感应的成像方法,通过理论建模和实验探究相结合,深入研究基于静电传感器阵列的流化床内流体流动和干燥特性的检测方法,从而揭示和分析流化床内复杂的流动及传质现象。本文的主要工作和创新点如下:（1）通过研究流化床内颗粒带电特性以及气固两相流的流动特点,创新性地研制了由4×8电极构成的二维静电传感器阵列,用于流化床内流体流动和干燥特性检测。深入研究了静电传感器阵列的布局设计、信号调理单元及安装方式,并且采用有限元仿真软件建立有限元模型,为静电传感器阵列的性能分析以及优化设计提供参考,验证静电传感器阵列的灵敏度能够满足检测需求。（2）提出了一种基于静电成像的流化床内气泡特性检测方法,利用时域分析得到流化床内气泡形状、尺寸和上升速度。采用频域分析测量流化床内气泡产生频率,通过功率谱密度函数对流化床中的射流形成区、射流通道区和气泡破碎区进行识别。本文研究了在3.96-7.14m/s范围内变化的射流速度对气泡特性的影响,并采用光学成像方法验证静电成像方法的准确性。静电成像方法测得的图像与参考图像的平均相对均方根误差为0.239、平均绝对误差为0.053、相关系数为0.766。实验结果表明,所提出的静电成像方法能够有效地检测流化床内的气泡特性。（3）首次提出了一种基于静电传感器阵列测量流化床干燥过程生物质湿度分布的方法。首先,采用静电传感器阵列信号的均方根值、颗粒速度以及颗粒的参考湿度,建立静电信号与颗粒湿度的数学模型。然后将提出的方法应用于鼓泡流化床干燥器,得到不同空气流速和温度下流化床内生物质的湿度分布。采用卤素水分分析仪对静电传感器的湿度测量结果进行验证。实验表明,在入口空气流速为0.31-0.56 m/s和入口空气温度为45-75℃的条件下,流化床内生物质的湿度测量的相对误差在±15%以内。（4）首次融合静电成像与光学成像测量方法,研究生物质颗粒在流化床的不同气泡位置的干燥特性,包括湿度、干燥模型、水分扩散系数、表观活化能和气固传质系数。在流化床干燥器上进行了不同风速、不同温度范围的实验测试。本文对五种常见干燥模型（Newton、Page、Modified Page、Henderson and Pabis 和 Logarithmic模型）进行了评价,实验结果表明,Page模型是描述不同位置生物质干燥特性的最佳模型。气泡内部和边缘的气固传质系数高于气泡外部。此外,虽然气固传质系数随空气温度和流速增大,但最高空气温度和最高空气流速并不是最优干燥条件。