流化床反应器具有反应效率高,燃料适用性广和环保性能好等优点,其已成为工业反应的主流,并在工业生产中占有重要地位。本文的研究对象是一种新型的四流化床气化系统,其结合了双流化床气化和化学链空气分离技术,能在实现高效气化的同时降低碳排放量。然而,关于此系统的研究还停留在理论分析层面,因此下一步重点是对该系统的气固流动特性和内部耦合影响机制进行研究。为了探究四流化床系统的特性,本文采用冷态实验的办法,为此本文搭建了一套可视化的四流化床冷态实验台,其中包含两个双流化床子系统。通过实验,本文获得了系统内鼓泡床速度、快速床速度、系统内床料量及床料组合四项参数对压力曲线和床料循环量的影响和作用机理。之后在实验台上进行双流化床冷态实验,通过与双流化床实验结果对比,探究四流化床内部的耦合影响机制。此外,根据系统内部的压力关系推导出内部压力方程四流化床系统独有的外循环压力方程,外循环方程不仅揭示了内部子系统之间的影响,还建立了系统内床料循环量和外部供能系统的联系,其可用于预测床料循环量及指导供能系统的选型。除了冷态实验的方法,本文中还利用计算流体力学软件Ansys Fluent对实验过程进行数值模拟。本文针对流化床模拟中的曳力问题,进行了理论研究,修正了目前常用的曳力模型。之后,通过Ansys Fluent中的UDF(自定义函数)功能将修正后的曳力模型导入,将修正后的曳力模型与常用的曳力模型(Gidaspow模型和Syamlal-O’Brien模型)的模拟值与实验数据进行比较,结果表明修正后的曳力模型与实验数据更为接近,且获得了预期的“环-核”流动状态及上稀下浓的颗粒分布状态。通过冷态实验和数值模拟的方法,本文获得了四流化床系统的流体动力学特性,为下一步四流化床系统的工程实践提供了一定的参考。