了解由石墨等脆性材料组成、内部伴有多相流动的换热管的振动行为,对于换热器的安全操作具有重要意义。借助于振动加速度传感器、热电偶、压力变送器、电磁流量计和静动态信号测试分析系统,采用标准偏差、峰度、功率谱密度函数和小波分解等分析方法,对汽-液-固三相沸腾流的循环流体、汽泡和颗粒行为进行了研究,进而揭示流化床蒸发器中石墨加热管振动行为的机理和规律。取得的主要研究结果如下:三相流的循环速度随蒸汽压力的增加而增加,随固含率的增加而减小。压差信号的波动对应汽泡的生成行为,其功率谱的主频对应流体脉动频率,其标准偏差正相关于三相区长度,且随蒸汽压力增加而增加,随固含率变化不大。颗粒与管壁的冲击力正相关于颗粒的循环速度,冲击频率负相关于振动加速度信号的峰度。增加蒸汽压力,1.2、2.4 mm粒径颗粒峰度减小,3.5 mm粒径颗粒峰度变化不大;增加固含率,三种粒径颗粒的振动加速度信号的峰度均减小。振动加速度、速度和位移信号均表现出多尺度特性。宏尺度低频振动子信号主要决定于循环流体行为,介尺度中频振动子信号主要决定于汽泡行为,微尺度高频振动子信号主要决定于颗粒冲击行为。沿石墨管轴向方向,中间位置的振动强度大于上、下两端。增加蒸汽压力和粒径,振动加速度、速度和位移信号的三尺度子信号的标准偏差均增加,但增加幅度逐渐减小。在汽-液两相条件下加入颗粒,振动加速度显著增强,振动速度增强,振动位移减弱。增加固含率,振动加速度三个子信号增强;振动速度宏尺度减弱,介尺度和微尺度子信号增强;振动位移的宏、介尺度子信号减弱,微尺度子信号增强。非线性拟合振动位移的实验结果,得到了振动强度的经验关联式。研究结果可拓展流化床蒸发器的工业应用、在优化流化床蒸发器的有效设计和安全操作等方面可提供一定的指导。同时,为利用非干扰性振动信号研究汽-液-固三相管内沸腾流动行为提供了一定的借鉴。