本文以粉煤气化技术为研究背景,采用高速摄像仪、热线风速仪以及压力测试系统和烟示踪法,对中心气流作用下的稠密环形颗粒射流的流动特性进行了研究,发现了具有周期性的鼓泡结构,提出了一个用于判定其生成的准则,此外,还考察了不同形式的气相扰动对稠密气固两相射流鼓泡特征的影响。具体内容归纳如下：1.采用高速摄像仪和烟示踪法对中心气流作用下的稠密环形颗粒射流进行了实验研究。发现无论中心气流有旋与否,均有周期性的鼓泡结构形成。这一流动特征是由中心气流与环形颗粒射流间的强相互作用诱导产生的,而两相间相互作用的强化主要通过提高表观气速以及在中心气流中引入旋流来实现。与旋流相比,表观气速对鼓泡外观的影响更为突出。通过分析实验图片,得到了鼓泡频率、鼓泡尺寸、鼓泡形状以及鼓泡生长速率等鼓泡特征量。其中初始鼓泡的变形率表明生成的鼓泡结构并非正球形而呈扁的椭球形。另外,发现颗粒射流的弥散角主要取决于鼓泡的径向生长速率,这也反映出鼓泡的形成对于颗粒在近场区的弥散具有重要的影响。2.研究了颗粒质量流率和环形通道宽度对鼓泡的形成及其特征的影响,实验结果表明它们均为鼓泡形成过程中的重要影响因素。提出了一个用来判断鼓泡结构能否生成的准则,即气固两相动量比M≥0.61,该准则仅适用于使用收缩喷嘴和直喷嘴加旋的情况,同时表明气相动量Mg和颗粒相动量Mp之间的关系对于鼓泡结构的形成是至关重要的。对实验图片进行分析和处理,得到了鼓泡尺寸、鼓泡的生长速率以及鼓泡频率等特征量,并获得了以上特征量的一系列无因次关联式。发现鼓泡径向生长速率的大小仍然主要取决于表观气速,另外,证实了气固两相问的径向速度差是导致鼓泡结构形成的内因。3.分别考察了气源扰动和声激励两种形式的气相扰动作用下的稠密环形颗粒射流的鼓泡特征,发现气源扰动与声激励的引入均会令气相出现与扰动/激励频率相同的特征频率,从而影响气相流场的发展。气相扰动能够在较低的表观气速下诱使鼓泡结构形成,并在一定表观气速范围内对其产生主导调控作用,此时的鼓泡频率也与扰动/激励频率保持一致；而随着表观气速的增大,气相扰动的主导作用将会被明显削弱,但其影响并未消失。对比不同喷嘴结构下的实验结果,发现采用直喷嘴时声激励的调控范围最大；声压级的提高会促进鼓泡沿径向的生长从而改善颗粒弥散效果；当仅考虑声激励的影响时(非收缩喷嘴、无旋流),激励频率的提高会抑制鼓泡沿轴向和径向的生长,从而抑制颗粒的弥散。