在国家对环保要求不断提高的背景下,循环流化床的应用越来越重要。以往传统的计算方法和数值模拟方法在新型循环流化床研究中难以适用。本文基于一种新型流动密封阀,从冷态实验、理论计算及数值模拟三方面对气固二相流流体动力学及流态化特性进行研究。建立冷态实验装置并进行实验,构建流动密封阀的机理模型,探索固体颗粒循环量的新计算方法;构建双流体曳力修正模型,实现对流动密封阀内部的气固二相流流体运动状况的预测,为循环流化床设计、放大、调控及运行提供依据。流动密封阀内部不同特质的区域之间存在复杂的非线性作用机理,严重影响了循环流化床气固二相流流体力学模型的精度,因此,从微观层面上深入研究该作用机理并分析其对循环流化床稳定性的影响,是一个值得探索的科学问题。本文使用实验模拟和数值模拟相结合的研究方法,测量出4种不同粒径硅砂颗粒的临界流化风速;基于原有固体颗粒循环量计算方法提出一种新的计算方法,结合新型流动密封阀,构建新的理论模型;对固体颗粒循环量实验值和计算值进行对比,验证了计算公式的可行性;运用该模型分析了左右吹风对层高差、阻力系数、动压头等重要系数的影响;通过实验验证了该模型的正确性,为新型流动密封阀的改进提供了参考。考虑曳力系数、相对雷诺数等的影响,建立低速风流化状态下的气固曳力模型,为探讨多个复杂扰动因素对曳力的作用机制,基于Syamlal-O’Brien曳力模型,结合新型流动密封阀相关实验数据对其进行了修正,使其满足于新型流动密封阀的数值模拟研究。有效地解决了气固二相流模拟中复杂的曳力模型问题,并将其应用于新型流动密封阀的数值模拟,对比模拟结果与实验结果,趋势和数值上吻合度较好。本文通过实验模拟、数值模拟,验证了固体颗粒循环量计算公式和修正后曳力模型的正确性和适用性,确定了新型流动密封阀的流化特性,揭示了新型流动密封阀气固二相流模拟的一般规律,为返料装置设计研究提供了新的思路。