流态化现象广泛存在于自然界中，并逐渐受到人们的关注，随着人们对流态化技术的研究，其良好的物料混合特性、高效的传热传质效率等优点得以充分体现。流化床技术在石油、化工、生物质燃烧、垃圾焚烧以及核燃料后处理等方面的应用得到迅速发展。随着计算机技术的发展，学者们开始着手从数值模拟方面对流化床技术进行研究，提出了双流体模型、离散颗粒模型、离散气泡模型以及格子Boltzmann模型等对多相流动进行模拟的数值模型。根据Geldart颗粒分类法以及颗粒与流化气速的关系，可知硝酸铀酰脱硝流化床为鼓泡流化床。流化气在上升过程中形成气泡，带动颗粒向上运动，实现流化床工质间的传热传质。本文采用欧拉-欧拉双流体模型对气固流化床内颗粒相的运动进行了模拟研究。气体湍流采用标准k-模型进行处理，颗粒相控制方程组采用颗粒动理学理论进行封闭，在颗粒浓度超过0.5的区域加入颗粒间的摩擦模型，采用Huilin-Gidaspow曳力模型处理气固相间的动量交换。建立了反应模型，在连续性方程和动量方程中加入源项来表示气固相间因反应引起的质量和动量交换，加入组分输运方程来控制因反应引起的气相组分之间的质量变化，采用阿累尼乌斯反应速率方程来控制分解反应，对流化床内硝酸铀酰的分解进行了模拟计算。计算结果表明，不同的流化床运行参数对流化床内颗粒运动的影响不同。在鼓泡流化床内，小气泡从流化床底部产生，在上升过程中不断汇集、合并，最终在床层表面发生破碎。固体颗粒受到气泡尾涡的牵引，产生向上的运动，随着气泡的破碎，在重力作用下重新回到床层内。新的气泡不断生成、聚并，然后破碎。随着流化气速的增加或者颗粒直径的减小，流化床的床层高度变化明显，弹性恢复系数对颗粒运动的影响主要集中在颗粒运动较为剧烈的区域，而壁面边界条件对颗粒运动的影响主要集中在近壁面处以及离布风板较近的区域。对反应的模拟结果表明，硝酸铀酰气体在流化床内的分解反应非常迅速，在喷入流化床内后瞬间全部分解生成NO₂、O₂以及三氧化铀固相颗粒，反应产物主要集中在喷嘴附近，随着反应产物的积累，其在流化气和颗粒运动的作用下扩散至流化床内。在反应区内，气相的温度较低，热量被反应吸收。在物料层以上的部分，NO₂的分布主要受流化气影响，其分布较为均匀，而在物料层以下，由于受颗粒运动的影响较大，NO2的分布存在很大的不均匀性。反应引起的气体体积膨胀对颗粒运动具有阻碍作用，在喷嘴附近由于反应的影响，颗粒浓度以及轴向速度都相对较小。