纳米颗粒具有超细的粒径和高比表面积,在化学、能源、环境和粒子合成等领域有着重要的应用。纳米颗粒流化床作为一种新兴的纳米颗粒处理技术,在实现纳米颗粒宏量制备方面具有优势,逐渐受到关注。纳米颗粒间具有较强的黏附力,一般以松散聚团的形式流化,且聚团动态地破碎和重组。因此,深入认识纳米颗粒聚团特性对于控制纳米颗粒流化等过程具有重要意义。本文从黏性、破碎特性及曳力几个方面研究纳米颗粒聚团特性,为改善纳米颗粒流化状态以及发展纳米颗粒流化模型提供了理论基础,主要研究结论如下:利用原子力显微镜（AFM）对SiO2、Al2O3和TiO2三种纳米颗粒聚团进行“力-位移”曲线测量,比较了加载和卸载过程中聚团的黏性力和表观杨氏模量,发现SiO2聚团的黏性小于其它两种聚团。对于不同纳米颗粒,在卸载过程中聚团的黏性力和表观杨氏模量均大于加载过程的值,且随着法向荷载的增加而增加。在法向荷载为2n N～10n N时,对于加载过程,SiO2聚团黏性力可忽略,Al2O3聚团与TiO2聚团黏性力相近,为0.1n N～0.9n N;对于卸载过程,SiO2、Al2O3和TiO2聚团黏性力分别为0.01n N～0.15n N,2n N～8n N和1n N～11n N。在法向荷载为100n N～500n N时,对于加载过程,SiO2、Al2O3和TiO2聚团的表观杨氏模量分别为30k Pa～200k Pa,40k Pa～210k Pa和60k Pa～650k Pa;对于卸载过程,SiO2、Al2O3和TiO2聚团的表观杨氏模量分别为0.6MPa～3MPa,0.4MPa～3.5MPa和0.7MPa～11MPa。法向荷载的增加会导致聚团间接触面积和固含率增加,从而使得聚团的表观杨氏模量和卸载过程的黏性力增加。通过聚团自由落体碰撞壁面实验研究了SiO2、Al2O3和TiO2三种聚团的破碎特性,发现对于不同纳米颗粒,聚团碰撞反弹及破碎特性的区别较大。SiO2聚团碰撞后有明显的形变和坍塌,并产生了少量的小碎片,且聚团未出现翻滚和反弹现象。Al2O3聚团碰撞后发生翻滚,并产生了较多的大碎片,但未发现坍塌和明显形变。TiO2聚团碰撞后产生了少量的大碎片,未发生翻滚和反弹,也没有产生明显坍塌和形变。对于同一种纳米颗粒聚团来说,增加下落高度,最大碎片当量直径增加。对于不同的纳米颗粒聚团,最大碎片当量直径的关系有:SiO2<TiO2<Al2O3。对碎片当量直径进行统计,SiO2、TiO2、Al2O3的碎片粒度范围分别为10μm～90μm、25μm～230μm和25μm～210μm,可为群平衡模型中破碎核函数的参数选取提供依据。基于直接构建聚团结构的方法对气体流过聚团进行数值模拟,统计分析聚团曳力系数特性。通过DEM黏性颗粒碰撞模型和扩散受限聚集理论（DLA）方法生成了不同结构的聚团,分形维数范围从1.8到2.9,研究了聚团结构特性和方向对曳力系数的影响。发现对于结构致密的聚团,流体倾向于绕过而不是穿过聚团。随着聚团孔隙率的增大,流体在聚团内部渗透得更深入,流体与聚团表面的接触面积增大。在相同雷诺数下,随着分形维数的减小,单位投影面积下聚团受到的压力呈减小趋势,但由于疏松的聚团具有较大的比表面积,与流体发生接触的面积较大,从而导致聚团曳力增大。聚团的曳力系数受聚团的结构特性、流体流经聚团方向和雷诺数共同影响,当不同聚团具有相近投影面积时,相同雷诺数下聚团的曳力系数与回转半径(2))和孔隙率（）成正相关,与分形维数(1))和无量纲密度(/)成负相关。