内循环流化床在燃烧、气化和热解等方面具有广泛的应用,这使得稠密气固两相流的流动传热过程成为多相流领域的重要方向。为了提高流化床设备的运行效率,需要对流化床内颗粒物料的流动传热机理有更深的理解与认识。本文主要通过欧拉-欧拉双流体模型对流化床内颗粒的流动混合和传热特性进行了实验和数值模拟。本文以Shedid等人搭建的环形流化床为研究对象,对环形流化床传热特性进行数值模拟。通过与实验结果比较验证了数学模型的正确性。采用离散坐标模型对流化床中的辐射传热进行了研究,同时编制了用户自定义函数来研究粒子发射率对辐射传热的影响。并分别采用灰体和非灰体模型对辐射换热特性进行了对比探究。然后利用实验室已搭建的内循环流化床实验台,同时采用欧拉-欧拉双流体模型对模拟工况下的流化床进行了流动混合和传热模拟。采用Gidaspow气固相间曳力耦合模型描述气固相之间的作用力,非灰体模型来模拟辐射换热。结果表明,随加热热流密度的增加,流体及加热管壁面的温度和床层物料与加热管之间的传热系数也随之增加。此外,在高热流密度条件下,辐射换热系数可达到总换热系数的40%左右。不同的初始床料堆积高度下,流体温度和加热管表面温度的变化趋势相反,对流换热系数和总换热系数随初始床料堆积高度的增大而增大。在进气体积流量增加的过程中,流体温度和加热管表面温度均呈下降的趋势,辐射换热系数呈现降低的趋势,实验和数值模拟获得的结果符合较好且变化规律相同。通过对循环流化床内颗粒流动混合和传热过程的数值模拟,为今后流化床的设计运行提供了实际的参考价值。