流化床是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时,又称沸腾床。当流体通过床层的速度逐渐提高到某值时,颗粒出现松动,颗粒间空隙增大,床层体积出现膨胀。如果再进一步提高流体速度,床层将不能维持固定状态。此时,颗粒全部悬浮于流体中,显示出相当不规则的运动。随着流速的提高,颗粒的运动愈加剧烈,床层的膨胀也随之增大,但是颗粒仍逗留在床层内而不被流体带出。床层的这种状态和液体相似称为流化床。充分流态化的床层表现出类似于液体的性质。密度比床层平均密度小的流体可以悬浮在床面上;床面保持水平;床层服从流体静力学关系;颗粒具有与液体类似的流动性,可以从器壁的小孔喷出;两个联通的流化床能自行调整床层上表面使之在同一水平面上。
气固模拟的方法主要有:(1)双流体模型,(2)CFD-DEM方法,(3)以及前两者结合的Hybrid E-L方法,Hybrid E-L方法结合了前两者的特点,根据其模型细节又可分为MPPIC/DDPM方法。以上的方法对于亚颗粒尺度不具备求解的能力,如颗粒表面反应、颗粒内部温度的非均匀性。而能求解亚颗粒层面的方法叫全尺度方法。综上来看OpenFOAM、MFiX、Fluent(耦合EDEM)这三款软件比较全面,