个人简介：祁海鹰，清华大学教授和博士生导师；清华大学燃气轮机专业毕业，获德国亚琛大学工学博士学位；承担德国大型电站运行者协会（VGB）和欧盟燃煤循环流化床项目，科技部燃煤和火灾污染防治“973”项目，国家自然科学基金“多相反应介尺度机制及调控”重大研究计划项目，“863”燃气轮机重大专项和“两机”重大专项基础研究项目等；曾任职德国大型电站设备制造商斯坦米勒公司，清华大学主办的国际煤燃烧系列学术会议秘书长、大会主席、组委会主席等。主要从事循环流化床多相流与反应建模，燃煤和火灾污染防治，重型燃气轮机低污染燃烧室、真空能新能源研究。
报告摘要：气固流态化流动是流化床反应器传热、燃烧和化学反应赖以进行的基本过程，推动这个过程的核心作用力是表征气固两相间动量传递的气固曳力。当存在介尺度结构——颗粒团聚体时，气固流动呈现极强的非均匀特征，曳力大幅度下降。基于多尺度最小能量原理（EMMS）的气固流态化曳力理论解决了非均匀曳力的描述问题，为高精度数值模拟大型流态化反应过程提供了关键理论支撑。
报告阐述了该曳力理论的要点，包括：非均匀气固曳力模型QC-EMMS，介尺度结构特征参数——颗粒团固含率和尺寸模型，非均匀因子ψ与循环流化床操作参数的普适化关系式；欧拉框架下基于“颗粒终端速度=表观气速”的宽筛分颗粒“双固相”划分准则；从颗粒浓度时序测量数据中提取颗粒团固含率信息的识别系数模型；流化床个别操作参数未知时的迭代求解方法；对曳力模型准确性的评价准则；以及若干理论认识：(1) 与流动非均匀性相关的诸参数普遍具有随颗粒浓度变化的“单峰”分布特征；(2) 颗粒团聚、曳力下降、速度滑移等诸多概念彼此等价；(3) 基于实验数据建立的颗粒团尺寸模型存在根本性错误的原因是光纤测量和数据处理不当所致。
报告还介绍了在实验室、中试和工业规模循环流化床装置上应用曳力理论进行高精度数值预测的代表性案例，包括鼓泡、湍流、快速等流态化过程和 Geldart A和B等典型颗粒，双床串联煤气化系统，多分离器循环流化床宽筛分颗粒气固两相流动，以及超低NOx排放循环流化床锅炉部分负荷下介尺度结构演化规律，煤燃烧和污染物生成过程。与试验的相对误差均小于5~8%。
鲁波娜
中国科学院过程工程研究所
个人简介：鲁波娜，中科院过程工程研究所研究员，博导。2003年获浙江大学学士学位，2009年获中国科学院过程工程研究所博士学位。研究领域包括多相传递和反应，计算流体力学，多尺度模拟和反应器优化设计等，其开发的双变量气固曳力被ANSYS FLUENT等CFD商业软件开发为内置选项。发表期刊论文50余篇，专著2部，参与编写中英文丛书10章节。获中国化工学会技术发明一等奖，中国颗粒学会自然科学一等奖。入选第五批中国科学院青年创新促进会、首批过程所青年创新促进会、首届过程优青等人才支持计划。国际综合性期刊《the Innovation》（影响因子32.1）创始成员，兼任中国工程院院刊《Engineering》青年通讯专家、《燃料化学学报》青年编委、中国颗粒学会青年理事等。主持国家级、企业委托及国际合作等项目共16项。
报告题目：The effects of mesoscale structures in coarse-grained DPM and multiscale TFM simulations of a fluidized bed reactor
报告简介：Gas-solid fluidization is intrinsically aggregative so that the momentum, mass and heat transfers and reactions are remarkably affected by mesoscale structures and should be accounted for in modeling. Among various simulation methods, the two-fluid model (TFM) is the most popular approach for simulation of a large-scale fluidized bed reactor. Recently, a series of coarse-grained (CG) methods have been developed and show promising capability in simulation of large-scale reactors. However, the role of mesoscale structures in CG methods is still unclear. Understanding the difference between CG methods and TFM in mesoscale modeling is very necessary and helpful for development of a more powerful tool based on CG method.
This study aims to understand the difference between one of CG methods named EMMS-DPM and multiscale two-fluid model (TFM) in mesoscale modeling for predicting an industrial fluidized bed reactor with complex reactions. The comparison of both approaches in terms of solid concentration, gas velocity, temperature, coke distribution and product yield is analyzed. It is found that the effects of mesoscale structures in TFM modeling are more remarkable than that in EMMS-DPM. Without using the mesoscale drag in TFM, the simulation predicts very dilute flow with uniform distribution, while the EMMS-DPM can capture heterogeneous distribution in the second reaction zone. This is because the EMMS-DPM adopts the parcel size instead of particle size in calculating drag force and thus it already considered the effects of mesoscale structures, and considering the structure-corrected drag coefficient in EMMS-DPM may introduce reconsideration of structural effects. How to differentiate these two structural effects in CG methods calls for further fundamental research.
周宗彦
江西理工大学
个人简介：周宗彦，江西理工大学特聘教授，博士生导师。曾任蒙纳士大学高级讲师和兼职教授以及澳大利亚计算颗粒技术中心副主任。现任江西理工大学国际创新研究院副院长，矿冶过程智能化研究中心主任、江西省颗粒模拟与仿真重点实验室主任，中国科协海智特聘专家。长期从事于对散料体系统、多相流以及传热传质的基础研究，和工业过程(矿冶、化工和增材制造等)的应用研究。以第一/通讯作者发表SCI论文160余篇，被引用7000余次。主持/参与了10余项澳大利亚科研理事会基金项目和两项国家重大和重点项目，指导毕业博士生20余名；受邀国际会议特邀报告10余次；组织/参与国际重要学术会议，担任重要学术会议秘书以及分会主席等，并受邀担任澳大利亚科研理事会基金项目评审专家；任学术期刊Powder Technology特刊主编和其他期刊客座主编，担任多种国际权威学术刊物评阅专家。
报告题目：椭球颗粒的流化特性研究
报告简介：流化床因其良好的混合和传热特性在工业过程中得到了广泛使用。在近几十年中无论是从实验的角度还是从理论的角度，对流化床的研究非常广泛也很深入。尤其是近年来发展起来的数值模拟方法 – 计算流体力学CFD和离散元DEM的耦合模型的应用使对流化床的研究可以深入到颗粒与亚颗粒的尺度，在微观尺度上观察气相和颗粒相流动、传热和传质行为，探究内部多相耦合机制。在本报告中，我们着重探讨颗粒形状变化对流化床流动特性的影响。颗粒采用的是椭球形颗粒，其优势在于通过改变颗粒纵横比可以得到一系列的多种颗粒形状，例如从扁球体逐渐变化球体和长球体，从而便于获得流化床特征参数与颗粒纵横比的关系式。本报告的主要内容包括：（1）作用于椭球上的曳力模型评估；（2）随着颗粒形状纵横比的改变，床层的堆积密度和结构的变化以及如何影响床层压降、最小流态化速度和最小鼓泡化速度；（3）微细颗粒条件下范德华力对流化特性的影响；（4）气泡特性（例如气泡大小、形状、上升速度）随颗粒形状变化的规律，探讨气泡分裂和聚结机制；（5）液体流化床中颗粒浓度沿高度上的非均匀特性。
郭宇
浙江大学
个人简介：郭宇, 浙江大学航空航天学院流体工程研究所“百人计划”研究员。主要从事颗粒多相流和颗粒物质力学的研究工作。发展了复杂颗粒的离散单元方法及相关流固耦合算法(CFD-DEM和LBM-DEM)，将其成功应用于分析模具填充、流化、气力输运、振动偏析和颗粒破碎等工业过程，丰富了化工、能源等工业中颗粒材料的过程优化理论。基于离散单元数值模拟得到的非球形颗粒和柔性纤维颗粒的应力本构关系，是实现复杂颗粒系统连续介质描述的一项进展。这些成果已经发表在流体力学、化工和软物质等领域的著名国际期刊上，包括Journal of Fluid Mechanics， Physics of Fluids，AIChE Journal， Chemical Engineering Science，和 Soft Matter。由于在复杂颗粒流方面做出的成果，被邀请在Annual Review of Fluid Mechanics 上发表综述文章（2015）。2010年获国家优秀自费留学博士生奖学金（英国）。2017年入选国家海外青年人才计划。2018年获得浙江省自然科学基金杰青项目的资助。承担多个国家自然科学基金项目和企业合作项目。
报告题目：柔性颗粒流态化和多面体颗粒流变性质的数值模拟研究
报告简介：当前的流态化研究多针对刚性颗粒，不考虑颗粒变形。生产生活中存在柔性、可变形颗粒材料物质，如制备生物质燃料的原料（如植物秸秆）、玻璃纤维和碳纤维、纺织品、毛发、聚合物、以及烟草颗粒。这些柔性颗粒物质在工业生产中也需要通过流态化来实现输运、干燥和反应，然而对其流态化行为却少有研究、且缺乏理解。这些柔性颗粒物质有三个不同于一般刚性颗粒的显著特征：大长径比、易变形、以及颗粒快速变形中的能量耗散。本研究发展了柔性纤维颗粒和柔性薄片状颗粒的离散单元（DEM）模型，采用耦合计算流体和离散单元方法（CFD-DEM），数值模拟研究了柔性颗粒的气动流化床，探究了柔性颗粒的上述三个特性对压降、最小流化速度、固体颗粒混合速率、和床高的影响，获得了压降和颗粒混合速率随流化速度变化的标度律。模拟了柔性颗粒的气力输运和风选过程，分析了柔性颗粒的特性对颗粒的时空分布和成团的影响，厘清了影响风选分离效果的关键物性和操作参数。本报告的另一个内容是关于非球形颗粒的固相流动特征研究。通过数值模拟多面体颗粒的剪切流动，分析了颗粒的棱角程度对二次流形态和颗粒流变模型的影响规律，实现对棱角颗粒流态化行为的更为准确的描述。
易红亮
哈尔滨工业大学
个人简介：易红亮，工学博士，教授，博士生导师。1999年毕业于南昌大学制冷与空调技术专业，获得工学学士学位；2001年获得哈工大工程热物理学科工学硕士学位，2007年获哈工大工程热物理学科工学博士学位。2003年7月起留校任教至今，2006年聘为副教授，2012年12月聘为教授。2014年获得国家自然科学基金优秀青年科学基金，2015年获得吴仲华优秀青年学者奖。担任国际传热传质中心科学理事会成员 (ICHMT, 2023-)。主要研究方向包括辐射换热、微纳尺度传热及电热对流，主持国家自然科学基金联合基金重点项目、面上项目、国家重点研发计划课题等研究。曾获得黑龙江省自然科学一等奖和技术发明一等奖各一项，已发表论文150余篇，授权发明专利8项。
报告题目：电对流非线性动力学
报告简介：本工作对二维方腔中强单极电荷注入引起的电对流（EC）湍流进行了全面的直接数值模拟。EC湍流在壁限制下具有较强的波动性和间歇性。研究发现了几种主导的大尺度流场结构，包括两个垂直卷形模式，一个单一的主卷形模式和多重卷形模式，这些流动模式会显著影响电荷传输效率。观察到电努塞尔数（Ne）随着电瑞利数T的增加出现异常减小的现象，且观察到了接近Ne~T1/2标度律。最优Ne的增量出现在两个垂直卷形流动模式中。随着流动强度的增加，EC湍流从粘性主导模式转变为惯性主导模式。前者由库仑力更有效地控制，为对流分配更多的能量。电荷密度、电场和能量收支的垂直平均剖面图提供了有关EC湍流空间能量分布的直接信息。借助能量盒技术，详细说明了随着电瑞利数的变化能量传输的演化。这种对EC湍流的探索将有助于解释更复杂的电动湍流机制。此外，傅里叶模态分解和能量盒技术的成功应用将有助于从新的视角开展EC研究。
葛蔚
中国科学院过程工程研究所
个人简介：葛蔚，中科院过程工程所研究员、多相复杂系统国家重点实验室主任，中国科学院大学岗位教授、博导；担任 Chemical Engineering Science、《化学反应工程与工艺》编委，Particuology顾问，中国化工学会模拟与仿真专业委员会主任委员，中国颗粒学会常务理事，入选国家百千万人才工程。主要研究流动、传递、反应耦合过程的介尺度机理与多尺度建模，提出了拟颗粒模拟，完善了气固和气液等系统的介尺度模型，主持研制了Mole系列多尺度超级计算软硬件系统，发展了虚拟过程方法。相关研究已服务于所主持的中石油、中石化、宝钢、壳牌石油、道达尔、联合利华、必和必拓、通用电器、阿尔斯通等世界500强企业的研发过程。发表期刊论文190余篇，主持译著2本、编著4本及20余章节。多次在CHISA, ISCRE, PARTEC, IMECE等重要国际会议上作Plenary或Keynote报告。
报告题目：颗粒流体系统的大规模并行计算
报告简介：颗粒流体系统广泛存在于化工、能源、采矿等工业过程中。显式跟踪颗粒运动的模拟方法，例如计算流体力学耦合离散单元法（CFD-DEM），能够较为精确地捕捉颗粒的运动细节，支撑颗粒流体设备的设计和优化。但工业过程中颗粒数量巨大，为此粗粒化模型以一个计算颗粒表征一群实际颗粒的动力学行为，有效降低了计算量。同时通过大规模并行计算进一步提升计算能力，使得工业设备的CFD-DEM模拟成为可能。
本报告针对典型的中央处理器（CPU）与图形处理器（GPU）异构并行超算系统，以CPU处理计算量较小但需迭代求解的CFD部分、以GPU处理计算量大但并行可扩展性好的DEM部分，并通过区域分解实现大规模并行计算，建立了高效并行计算模式。具体地，为了减少颗粒和流体之间数据交换的复杂性，CFD与DEM采用相同的区域分解方法；为了降低CPU与GPU之间数据交换的损耗，利用GPU的异步计算特性，设计了一种点对点的通信的方法，实现了本地进程与邻居进程之间数据交换的异步执行；针对颗粒时空分布不均匀性，提出了一种动态负载平衡算法，使用相同大小的分析网格覆盖整个模拟区域，颗粒与流体网格均映射于分析网格，计算每个分析网格内颗粒与流体网格的权重，并基于分析网格实现动态区域分解。
对不同规模气固流化床和周期边界气固系统的测试表明，综合上述工作可显著提高计算规模和效率，其中3亿计算颗粒192进程算例的并行效率大于65%，动态负载平衡可加速2.28倍，可有效支持粗粒化CFD-DEM模拟实现工业规模循环流化床的全回路模拟。
周强
西安交通大学
个人简介：周强，西安交通大学教授、博士生导师，化学工程研究所所长，国家级青年人才。主要从事气固两相流理论及应用、“三传一反”介尺度建模、反应器模拟及放大、数字孪生等方面的研究。在化学工程和流体力学顶级期刊AIChE J和Journal of Fluid Mechanics上发表文章十余篇。任中国化工学会过程模拟及仿真第二届专委会副秘书长，中国颗粒学会第四届理事会理事，中国工程热物理多相流分会委员。
报告题目：考虑周边固含率影响的介尺度气固曳力模型构建
报告简介：目前基于滤波技术构建的介尺度曳力模型仍存在对流型物性适应能力不足、受计算尺度影响明显等问题。为解决以上问题，进一步加强模型预测的准确性和普适性，本文以一系列不同物性二维周期沉降系统和考虑壁面的流化床系统的细网格模拟数据为基础，对建模数据选择、物性对结构影响、指标量与介尺度曳力的关联关系进行了分析，构建了基于当地压力梯度、当地固含率和周边固含率三个指标量的曳力模型，该模型具有良好的尺度无关性。分析了壁面的存在对介尺度曳力的影响规律，检验了新模型在壁面附近的适用性。
郝晓刚
太原理工大学
个人简介：郝晓刚，男 太原理工大学化工学院教授 工学博士 博士生导师。山西省化工学会理事长，中国化工学会理事、中国颗粒学会理事，山西省科协委员、中国化工学会工程热化学专业委员会委员、中国膜工业协会电驱动膜专业委员会委员。国家重点研发计划国际合作专项、国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目负责人，《Carbon Resources Conversion (CRC)》、《Resource Chemicals and Materials (RCM)》编委、《太原理工大学学报（自然科学版）》副主编及《水处理技术》、《煤炭转化》等期刊编委。
报告题目：热解反应器中气固流动、热质传递及反应行为探究
报告简介：高密度循环流化床——通常以固相质量通量来区分或定义，但没有统一标准。基于固相质量通量的高密度循环流化床的定义不尽合理，而使用颗粒容积通量可以规避颗粒密度对固含率影响被高估的问题，因此基于颗粒容积通量定义了新的下行床高密度操作条件：Vs>=0.1-0.2 m3/m2 s & εs>=5-10%；基于空间叠加的多尺度曳力模型能够更简便的考虑非均匀结构对气固间曳力的影响；考虑粒径分布情况的曳力模型，可以提高双流体模型对宽分布系统的预测能力。下行床热解器中热量传递机制气固对流与热辐射是主导机制，颗粒直接碰撞导热可以忽略；在本文通量考察范围内，减小颗粒粒径是优化煤颗粒升温过程的有效方式。D-DAEM模型能够很好的描述低阶煤热解的整个过程，同时在提高计算效率的前提下，与标准分布活化能模型-DAEM和3-DAEM相比大大提高了动力学模拟精度；通过使用相同的动力学参数和不同的反应权重预测了不同褐煤的热解过程，部分验证了热解反应的相似性。
循环流化床中的下行床反应器——气固顺重力场并流流动，具有停留时间短、返混程度小、气固流型近似平推流的特点，适合超快速和高选择性反应体系，如：重油的快速催化转化、煤/生物质的热解等。下行床反应器的主要缺点是固含率低，导致低的传热传质速率。近年来下行床反应器的研究已引起很多研究人员的重视，但多集中于流体流动方面，作为热解器的工程应用，其内部气-固-固相的传热和反应行为还需重点探索。
桂南
清华大学
个人简介：桂南，清华大学长聘副教授，核研院反应堆热工水力学研究室副主任，博士生导师。从事高温气冷反应堆堆芯球床两相流动传热实验与理论模型，颗粒及气固两相流数值模拟等研究。参加国家科技重大专项球流课题与球床等效导热系数课题，主持国家自然科学基金等，发表SCI收录国际期刊论文130余篇，H因子18，出版《Multiphase Flow and Heat Transfer in Pebble Bed Reactor Core》等英文学术专著2部，《Exp Comput Multiphas Flow》助理编辑，指导及协助指导博士生20余名。
报告题目：大颗粒多相流动传热的建模与实验研究
报告简介：中国核电第四代堆的典型堆型是高温气冷堆，它采用球床式堆芯，由核燃料球、石墨球、及氦气组成，存在极缓慢的大颗粒的循环流动、接触导热、辐射传热，以及与流动的间隙氦气之间的对流换热问题，是一种核反应堆研究领域的特殊的颗粒流和高温多相系统。本报告介绍本课题组在对这类系统进行理论建模、数值模拟、和实验研究方面的若干典型研究进展。
何玉荣
哈尔滨工业大学
个人简介：何玉荣，哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，教授，博士生导师，长期致力于能源利用过程中的多相流热物理学问题研究。入选2018年度国家高层次人才支持计划，曾获国家自然科学基金委优青、黑龙江省杰青、哈尔滨市杰青等项目资助，曾获教育部新世纪人才、哈尔滨工业大学青年科学家工作室支持，曾获黑龙江省留学人员报国奖、黑龙江省高校师德先进个人等荣誉。目前任教育部能源动力类专业教指委委员，中国工程热物理学会多相流分会副主任委员及黑龙江省重点实验室主任。
在中国科学、Nano Energy、Applied Energy、International Journal of Heat and Mass Transfer等国内外期刊发表SCI收录论文190余篇，SCI他引总计5615次，12篇论文曾入选ESI高被引用论文，其中3篇曾入选热点论文。主持国家自然科学基金项目总计9项（含国际合作交流项目）。获省部级科技奖励总计5项，其中一等奖2项，二等奖3项。
报告题目：非球形含湿颗粒系统流动及热质传递特性研究
报告简介：流化床可为颗粒系统提供充足的动量和能量交换空间，被广泛应用于能源、食品和化工等工业领域。然而，自然界及工业生产中涉及到的颗粒系统多为颗粒形状不规则，颗粒间含有液体的非常规颗粒系统。这导致流化床内非球形颗粒系统的流动及热质传递特性与常规球形颗粒系统有很大不同。同时，颗粒及液体的特性对流化床内流动及传热特性有着不可忽视的影响。
因此，深入分析气固流化床内非球形含湿颗粒流动及传热传质特性，对相关理论体系的完善和相关工业过程的优化及反应器的设计都具有重要的意义。
杨彬
浙江大学
个人简介：杨彬，博士，副教授，博士生导师。目前担任浙江大学衢州研究院工业生态研究所所长，工业有机固废气化及高温熔融高值化利用浙江省工程研究中心副主任，衢州市双碳中心常务副主任，入选衢州市115人才第一层次。主要研究方向为新型环境高级氧化技术、新型电化学催化材料制备及应用、高含盐废水资源化、水中氮的电化学高效转换及高值化利用、工业有机废物制氢过程污染控制及资源化利用集成技术、基于人工大数据软预测在化工环保的应用等方面的开发与研究。主持包括浙江省“领雁”研发攻关计划项目、国家重点研发计划项目子课题、国家科技重大专项（水体污染控制与治理）子课题、国家自然科学基金面上项目、国家自然基金重点项目子项目等，并同时承担并参与多项企业联合攻关项目。至今已在Advanced Materials、Nano Energy等国内外刊物发表学术论文90余篇，获得授权发明专利20余项。担任《安全与环境学报》青年编委，获全国优秀工程咨询成果二等奖1项、中国化工学会基础研究成果二等奖1项、中国石油和化学工业联合会科技进步奖三等奖1项。
报告题目：多组分有机危废气化过程的产物组分预测与典型污染物控制研究
报告简介：化工生产过程中不可避免地会产生有机废弃物，其无害化处置和资源化利用具有重要意义。通过高温部分氧化可将其转化为以H2和CO为主要成分的合成气，依托完整的产业链生产高附加值化学品，以实现碳氢资源的循环利用。基于浙江省某企业的实际生产使用的德士古气化炉和工艺条件，利用数值计算或机器学习预测的方式，能够实现对有机危废气化过程的温度或物质预测，并探究外部操作条件改变对气化产物的影响。有机危废气化过程包含气化炉内的多相混合和反应过程，通过流体动力学计算的方法能够观测到相应的流场分布特性，并可追踪反应过程中元素的迁移规律。
使用所构建的气化转化模型模拟了有机危废主要有机物在气流床反应器内的转化，并根据所得合成气组分对模型合理性进行判断，结果表明其预测结果偏差较低，其中CO预测相对误差仅为0.55%，模型具有较好的准确性。火焰在喷嘴附近出现最高温度为2811K，且炉内整体温度均高于1800K；当危废中氯含量为3%时，HCl在700K左右的温度较低区域大量生成，炉体中在无脱氯剂时HCl浓度可达0.86%，且整体HCl浓度随氯含量升高而增大。使用CaO脱氯剂对HCl进行去除，发现其粒径和添加量对脱氯结果均产生影响。在CaO粒径从1mm减小到0.1mm时脱氯区域从底部1/6扩展到距气化炉出口4.64m，HCl积累量降低31.8%，但进一步降低粒径到0.01mm脱氯效率提升不显著，而HCl积累量仅下降4.9%，且该反应在高温火焰区域因热力学限制被抑制而不发生。CaO添加量的提升对脱氯效果的加强呈正相关，HCl含量随Ca/Cl摩尔比其增大而减小。
机器学习作为一种数据驱动算法，可直接依托数据间的特征建立其联系以构建输入数据和输出结果的关联，实现气化处置过程中气化炉内温度预测和产物组成数值预测。以气化炉温度为研究对象，通过分析气化炉的结构特点，使用烧嘴冷却水相关数据，分别建立了基于支持向量回归（SVR）、随机森林模型（RF）和误差反向传播神经网络（BPNN）3种气化炉温度软测量模型，结果表明BPNN模型的预测效果最佳，其指标合格率（QR）为80.98%。以产气组分为研究对象，选择了料浆体积流量、中心氧流量等17种与气化过程相关的输入变量，分别基于SVR、RF和BPNN构建产气组分预测模型并进行对比研究，研究结果表明三者中基于BPNN预测模型精度更高，QR未达标。随后引入软测量模型得到的气化炉温度作为新的输入变量，并进一步使用主成分分析（PCA）对输入变量进行优化以简化其拓扑结构，并通过遗传算法（GA）优化神经网络的初始权值和阈值，模型在气化产气组分的预测准确度上大幅提高。最终优化模型对合成气中CO2、CO、H2比例进行预测的QR分别为84.89%、85.86%、95.71%，MSE和MAE相对优化前下降61.1%、40.4%，具有良好的预测效果。
通过对有机危废体系结合实际气化工艺的建模，在机理模型层面可实现对流场特征的追踪，并可用以研究反应过程和条件的优化，以提升设备整体运行的稳定性。利用机器学习的数值驱动模型，通过合理的训练并对其进行程序封装，构建操作简单、功能完整的预测系统，实现主要信息的预测。
杨雷
中国科学院过程工程研究所
个人简介：杨雷，博士，研究员。本硕分别毕业于济南大学（2010年），中国科学院过程工程研究所（2013年）。博士毕业于荷兰埃因霍温理工大学，师从世界著名流态化专家J.A.M. Kuipers教授。2017年至2018年，在博士课题组从事博士后工作。随后，赴德国埃尔朗根-纽伦堡可再生能源亥姆霍兹研究所做第二站博士后工作。2022年5月，杨雷博士通过引进人才计划“过程杰青”全职加入过程所工作。杨雷博士长期从事化工反应器中的复杂多相流问题，善于用数学建模及数值模拟方法，主要研究兴趣包括流态化技术、多相流、多尺度模拟、颗粒动理学。以第一作者在国际化工主流期刊等上共发表论文15篇，参与欧洲理事会项目(ERC)，德国科学基金（DFG），国家自然科学基金以及多项企业合作项目等。
报告题目：稠密气固流化床内粗糙颗粒的模型及模拟研究
报告简介：气固流化床广泛应用于涉及燃烧、分离和催化裂化等工业过程。了解流化床的动力学特性是提高效率和解决放大效应的关键。对于大尺度模拟，欧拉-欧拉方法被认为是最有效的。其中双流体模型（TFM）已经成为工业规模的设备与过程模拟的主要手段，该模型的关键是建立固相的精确流体动力学和流变学描述。大多数TFM模型中的颗粒动力学都基于光滑表面颗粒，而工业生产中的颗粒表面是粗糙的。粗糙颗粒碰撞之后，由于粗糙的表面而旋转，使得颗粒形成颗粒群，进而导致床内非均匀结构，影响体系内颗粒分层及混合率。迄今为止，在气固流化床反应器模拟中，现有颗粒动力学模型对颗粒表面粗糙度及颗粒旋转进行简化处理或者不予考虑，导致模拟结果与实验数据偏差较大。本文将从理论模型优化、模拟及实验三个方面[1-2]，详细探索粗糙表面对颗粒流动特性及流态化的影响。
陈锡忠
上海交通大学
个人简介：陈锡忠，上海交通大学长聘教轨副教授，国家高层次海外引进人才，2010年本科毕业于厦门大学（导师为罗正鸿），后保送至中科院过程所EMMS组硕博连读（导师为王军武和李静海）。毕业后在欧盟玛丽居里计划资助下于爱丁堡大学及剑桥大学从事博士后科研，回国前担任英国谢菲尔德大学助理教授（博导），兼任Mathematical Problems in Engineering及Carbon Resources Conversion等期刊编委会成员，Particuology期刊青年编委。主要研究聚焦于化工及制药过程的数字孪生建模及多尺度优化，发展了一系列微观颗粒，多相反应器及全流程系统工程尺度关联模型，并与多家世界五百强跨国制造企业、仪器装备公司及软件解决方案公司开展了一系列较为深入的产学研项目合作，由此积累了丰富扎实的基础理论研究与科技成果转化的实践经验，获得全球华人化工学者协会授予的未来化工学者等荣誉称号。
报告题目：粘性细粉颗粒的粗粒化建模及其应用
报告简介：粘性颗粒广泛存在于制药、农业、食品和化工等工业过程中，因而其流动行为受到了研究人员的持续关注。理解粘性颗粒的流动行为与其材料属性之间关系将有助于优化和改进相关的工业应用。随着计算机硬件和算法的不断进步，离散单元法（DEM）已被越来越多地应用于处理粘性粉体的设备设计及过程优化。DEM 允许直接考虑颗粒之间的粘性作用力，可以很好地帮助理解粘性颗粒团聚和分散的底层机制，因此 DEM 是研究粘性颗粒流动行为的一种有力的工具。
DEM 模型的可靠性主要取决于颗粒接触中使用的力-位移定律的准确性以及相关仿真参数的选择。其面临的主要挑战之一是如何选择代表性的颗粒尺度参数，以准确地再现颗粒粉末的实际宏观行为。目前，在 DEM 模拟中，需要引入额外的假设，例如使用代表性的颗粒形状、有限数量的离散化颗粒尺寸以及在一定碰撞速度范围内的平均恢复系数。因此，在将 DEM 作为可靠的工业过程预测工具之前，需要进行接触本构模型的校准过程，即确定 DEM 模拟中的颗粒尺度仿真参数以使其与实验中颗粒的宏观行为定量匹配。为此，我们提出了一种循序数值实验设计方法，包含筛选设计、增强设计和验证过程。此外，DEM 模拟细粉颗粒过程的另一个问题是由于其需要追踪的颗粒数庞大而导致计算量过于巨大。为解决此问题，我们开发了一种用于适用于粘性颗粒的粗粒化放大方法用以减少数值计算量并保持良好的计算精度。最后，我们通过滚筒及流态化扬析实验的模拟进一步验证了本研究所提出的循序数值实验设计方法以及粗粒化本构模型的合理性。
邀请报告：
刘道银
东南大学
个人简介：刘道银，男，博士，东南大学副教授、博士生导师。主要从事多相流数值模拟、颗粒技术、流化床燃烧等领域研究。先后主持3项国家自然科学基金项目，2项国家重点研发计划项目子课题，以及10余项企事业高技术研发项目。在国内外学术期刊上发表论文60余篇，被引用1000余次，编写教材2本。曾获得教育部自然科学奖和江苏省科技进步奖二等奖各1项。
报告题目：纳米颗粒聚团流化特性和多尺度模拟
报告简介：流态化技术对纳米颗粒规模化处理具有优势。纳米颗粒以松散聚团的形式流化，聚团是影响流化的关键。本报告将介绍纳米颗粒聚团流化多尺度数值模拟研究。采用有限元模拟研究单个聚团和壁面碰撞过程，得到了碰撞粘附和破碎形态。采用粘性离散单元模拟了复合聚团在周期边界、微型流化床条件下的破碎重组过程，得到了聚团结构参数。在流化床尺度，耦合双流体和群平衡模型，以碰撞和破碎临界速度函数作为聚团和破碎核函数，复现了不同粘性力条件下的均匀膨胀流化、鼓泡流化、失流化等流型。报告对未来研究中如何充分利用数值模拟优化纳米颗粒流化过程提出了展望。
刘国栋
哈尔滨工业大学
个人简介：刘国栋，哈尔滨工业大学能源科学与工程学院学院教授、博士生导师、黑龙江省新型储能材料与储能过程研究重点实验室副主任，深圳市重点实验室副主任。主要从事流体-颗粒两相流动与传热领域研究。目前出版英文专著一章，发表学术论文九十余篇，引用1400余次；获教育部自然科学二等奖1项、黑龙江省自然科学二等奖2项。曾获国家自然科学基金面上项目、国家部委重点基金项目、重点研发计划子课题等十余项基金和项目资助。
报告题目：低密度比颗粒-流体两相流动理论及其在亚临界和超临界二氧化碳流化床中的应用
报告简介：超临界二氧化碳流体流化床技术被广泛应用于材料干燥、粉末涂料、制药和能源等相关工艺的不同工业过程。这一类型的流化床具有颗粒与流化流体密度比低的特点，传统基于颗粒动理学理论的双流体模型无法准确预测这一类低密度比两相流动特性。本研究利用计算流体力学-离散单元法（CFD-DEM）和双流体模型（TFM）结合低密度比-颗粒流动力学理论（LDR-KTGF）模拟了常态、亚临界和超临界二氧化碳（CO2）流化床的流化状态。对TFM和CFD-DEM的模拟结果进行了定量和定性分析。使用两种方法的流态化过程与稳定性的预测相吻合，并有不同标准来区分散式和聚式流态化。在亚临界CO2流化床中出现了波状和块状流化的过渡性流化，而在常态和超临界状态下分别观察到气泡状和颗粒聚集状流化。使用TFM和CFD-DEM方法得到的体积分数和速度的差异很小，而预测的湍动能参数和鼓泡动能显示出亚临界和超临界流化床的模拟对湍流模型的敏感性。
赵云华
浙江工业大学
个人简介：赵云华，浙江工业大学机械工程学院，副教授。哈尔滨工业大学热能与动力工程专业学士，热能工程专业硕士、博士；宾夕法尼亚大学文理学院访问学者。致力于稠密气固两相流的数理模型及数值模拟研究，目前主要研究旋转颗粒动力学模型，主持国家自然科学基金面上项目一项。研究成果发表在CES，AIChE J，Int J Multiphase Flow和Adv Powder Technology等期刊。
报告题目：双流体模型中颗粒滑移固壁边界条件的研究
报告简介：流态化过程中，颗粒与固体壁面边界的相互作用不可或缺，而流化颗粒与气体或液体分子不同，颗粒拟流体在固壁上的往往呈现速度滑移特征，因此采用双流体模型时必须提供合适的固壁边界条件。滑移壁面边界条件提供了颗粒拟流体在固体壁面上的速度滑移与应力和能量传递的关系，对于提高双流体模拟的准确性具有重要意义。本报告从颗粒与壁面的微观碰撞行为出发，基于颗粒动力学基本原理，建立考虑颗粒旋转效应的边界条件；基于离散单元法数值模拟和人工神经网络算法，建立非球形颗粒平动与旋转参数之间的定量关联式，进而形成适用于非球形粗糙颗粒的壁面边界条件。
杨世亮
昆明理工大学
个人简介：杨世亮，昆明理工大学冶金与能源工程学院教授，博士生导师，长期从事冶金能源多相反应流动方向的研究。2014年在浙江大学能源工程学院/能源清洁利用国家重点实验室获博士学位。2015年至2018年作为新加坡南洋理工大学博士后研究员，进入由英国剑桥大学、新加坡国立大学和南洋理工大学合作成立的低碳研究中心开展研究工作。2018年12月全职进入昆明理工大学冶能学院/省部共建复杂金属资源清洁利用国家重点实验室，加入冶金节能减排科技部重点领域创新团队。2020年入选国家“海外高层次人才引进计划”青年项目；2019年入选云南省“兴滇英才支持计划”青年人才。主持国家自然科学基金、云南省优青等项目，以第一作者或唯一通讯作者在AIChE Journal、Chemical Engineering Journal、Applied Energy、ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Energy Conversion and Management等本领域国际著名学术期刊上共发表SCI论文68篇。
报告题目：工业尺度生物质气化流化床内复杂稠密气固体系多尺度耦合特性研究
报告简介：流化床具有高效气固两相接触、良好床层温度及易于控制等优点，广泛应用于碳基固体燃料（煤、生物质等）的气化过程。虽然人们对于生物质流态化气化系统已经有了一定的认识，但由于其高温和封闭性基本不可测量，其内部过程包括流动、传热传质和各种复杂化学反应等，是一个极为复杂的过程组合，其内在规律上不被人们完全了解。本报告提出采用计算流体力学方法研究生物质流态化气化装置内复杂湍动反应流的框架，开发了对反应器内多场、多尺度耦合的反应流动进行数值仿真平台，进而围绕气化系统内生物质气化过程的气固流动、化学反应、热流传递现象开展研究，揭示流动、反应、传递现象耦合机理，探索生物质流态化气化过程的调控机制。为生物质流态化气化装置的运行、优化、反应器的放大提供理论指导与技术支持，助力国家双碳计划的实施。
王帅
浙江大学上海高等研究院
个人简介：王帅，男，2019于浙江大学能源工程学院获得博士学位，现任浙江大学上海高等研究院百人计划研究员。聚焦研究固体燃料流态化高效低碳利用过程中涉及的复杂多物理耦合过程，发展了能处理任意复杂几何结构的大规模并行计算和粗粒化大涡模拟-离散单元方法，建立了高可信度的多物理耦合的欧拉-拉格朗日模拟新框架，揭示了气固两相流动、传热传质与化学反应的多尺度多物理耦合机理。主持完成澳大利亚新南威尔士大学早期研究者支持计划1项，参与中国自然科学基金重点项目、澳大利亚国家基金委、澳大利亚可再生能源署等项目5项。在《Energy》、《Chemical Engineering Journal》等能源/化工领域权威期刊上发表SCI论文50多篇，H因子25。受邀担任国际学术期刊《Journal of Environmental Materials and Sustainable Energy》、《American Journal of Chemical Engineering》和《Energies》的编委，担任20多个SCI期刊的审稿人，参加10多次国际/内学术会议，并担任首届国际多相输运转化与能源利用大会(MTCUE-2022)及第二届国际矿物工程与材料科学大会(iCMEMS-2022)分会场主席。获中国颗粒学会优秀博士学位论文奖、吴仲华奖励基金优秀学生奖、教育部国家奖学金，浙江大学优秀毕业研究生等奖励和荣誉称号。
报告题目：流态化多物理耦合的欧拉-拉格朗日数值模拟研究
报告简介：固体燃料的流态化高效低碳利用是能源化工领域最重要的技术之一，对于实现我国“碳达峰、碳中和”的战略目标具有十分重要的意义。本质上，它是受湍流流动、传热传质和化学反应控制的极其复杂的物理化学过程，涉及到两相之间以及两相内部的质量、动量和能量的非线性耦合作用，直接影响着流态化系统的高效、低排放和安全稳定运行。其中的共性关键科学问题是颗粒尺度、颗粒团尺度、装置尺度的多尺度耦合机理以及气固两相相内和相间流动、传热传质、化学反应等的多物理耦合机理。随着计算机技术的快速发展，基于计算流体动力学的数值模拟理论和方法也迅猛发展，成为揭示流态化多尺度、多物理耦合机理和发展新型高效低碳流态化技术的有力工具，是当前国际上的学术前沿和研究热点。传统的欧拉-欧拉双流体模型难以获得颗粒尺度的信息，限制了其在流态化工业中的应用和发展。针对这一问题，开展了流化床内多物理耦合过程的欧拉-拉格朗日数值模拟研究：针对传统离散单元模拟方法计算效率低和几何结构简单的挑战，发展了能处理复杂几何结构的大规模并行计算和粗粒化大涡模拟-离散单元新方法；针对传统离散单元颗粒尺度模拟方法局限于冷态流动的挑战，建立了考虑传热传质和化学反应等多物理耦合的高可信度欧拉-拉格朗日模拟新框架：针对传统颗粒传热-气泡反应动力学-反应器热化学转化机理不清晰的问题，揭示了复杂稠密气固反应系统内的多尺度多物理耦合新机理。研究结果推进了流态化模拟多物理耦合模型发展以及固体燃料的流态化清洁低碳利用
钟汉斌
西安石油大学
个人简介：钟汉斌，男，博士，副教授，硕士生导师。《西安石油大学学报（自然科学版）》第一届青年编委。主要从事能源化工、过程模拟、机器学习等方面的研究工作。主持陕西省自然科学基础研究计划青年项目及面上项目、中国石油科技创新基金、国家重点实验室开放课题等项目6项。以第一作者或通迅作者累计发表论文20篇，其中在Renewable Energy、Industrial & Engineering Chemistry Research、Powder Technology、Journal of Cleaner Production等期刊上发表SCI论文16篇，累计申请发明专利4件。获陕西省科学技术进步奖三等奖1项。曾担任《Industrial & Engineering Chemistry Research》专刊客座编辑，ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Renewable Energy、Industrial & Engineering Chemistry Research、Journal of Analytical and Applied Pyrolysis、Powder Technology、Applied Thermal Engineering、Petroleum Science、ACS Omega等期刊审稿人
报告题目：基于深度学习的生物质流化床快速热解瞬时产率预测
报告简介：流化床反应器是生物质快速热解的核心设备，虽然目前计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）已成为预测流化床反应器性能的重要手段，能够为反应器的操作控制、设计优化及工程放大提供有效指导，但仍存在计算资源需求高、难以快速获得模拟结果等问题。本研究基于精准的生物质流化床快速热解CFD模拟数据，采用长短期记忆神经网络（Long short-term memory network，LSTM）、卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）及注意力机制等深度学习模型开发了反应器出口瞬时产率的快速预测方法，在保证足够高预测精度的前提下降低了至少30%的CFD计算需求，同时对不同工况均具有良好的适用性。研究成果为流化床生物质快速热解反应器的智能设计优化提供了一条重要途径，能够有效促进生物质高效利用技术的开发及应用。
李飞
中国科学院过程工程研究所
个人简介：李飞，男，博士，中国科学院过程工程研究所副研究员，硕士生导师，中国机械工程学会工业炉分会委员。研究方向包括多相流动的粗粒化模拟、基于EMMS的介尺度模型和煤的清洁利用研究。曾获得中国颗粒学会自然科学一等奖，中国工程热物理学会青年学者优秀论文陈学俊奖，中国颗粒学会优秀报告奖等。主持多项国家项目和企业合作项目，包括国家自然科学基金国际合作与交流项目、面上项目和青年项目，国家重大科研装备研制项目课题、重点研发项目子课题等。
报告题目：流态化模拟的粗粒化MP-PIC模型
报告简介：粗粒化方法广泛应用于气固流态化模拟中，它使得采用相对有限的计算资源就能实现大规模工业反应器模拟。粗粒化方法中采用粗粒子替代真实颗粒进行计算，这意味着在提高计算效率的同时要牺牲一定的计算精度。通常，工业模拟希望能采用尽可能大的粗化率k, 进行计算来获得高保真的流场。工业应用中最关心的流动行为通常是时间解析的气速、颗粒速度和颗粒浓度场。为了达成这一目标，最重要的是要发展粗粒化模型，从而确定粗粒化标度律，将粗粒子系统中的力学参数与粗化率建立关联。本研究在相似性分析的基础上发展了一种粗粒化模型。推导所得粗粒子的重力、气相压力梯度力、颗粒间相互作用力和曳力的标度律分别为k3, k3, k2, k3。进一步将这些标度律应用于MP-PIC方法中，采用不同粗化率对鼓泡流化床进行模拟，验证了粗粒化模型。同时，也采用传统MP-PIC方法对相同的算例进行了模拟对比。结果表明本模型能在较大粗化率范围内降低模拟误差，提高粗粒化模拟精度。
王天宇
哈尔滨工业大学
个人简介：王天宇，哈尔滨工业大学能源科学与工程学院副教授，博士生导师，院长专项助理，中国颗粒学会青年理事，中国化工学会过程模拟与仿真专业委员会青年委员。多年来一直从事多相流流动和传热特性的数值模拟和实验研究，发表学术论文40余篇，合作发表专著一章，申请及授权发明专利7项。获国家自然科学基金委、科技部、国家部委科技项目等资助
报告题目：提升管内颗粒聚团演化特性模拟研究
报告简介：颗粒聚团是一种典型的介尺度结构，广泛存在于提升管等颗粒系统中，尽管学者们发现聚团对系统行为特征演化具有重要作用，但是对聚团的识别仍是一种挑战。目前，最流行的方法是阈值法。基于实验、模拟和理论研究，学者们提出了各种阈值，但没有可靠的科学依据。这是因为识别高度依赖于研究者的主观行为和边界条件。因此，需要一种新的方法来减小人为干预，并提供科学的标准，人工智能方法成为了潜在的可行方式。聚类分析是一种无监督的AI方法，能够“挑选”出聚类，并能够在聚类演化过程中考虑动态特征。本文提出了一种多次K-means识别方法，用于识别提升管中的聚团。该方法考虑了粒子的瞬时运动和位置信息，可以揭示聚团的各向异性特征，并能够捕捉颗粒附着和脱离聚团的现象。基于该方法，进一步研究了颗粒聚团的演化特征，为系统运行调控和设计优化提供指导。
陈建华
中国科学院过程工程研究所
个人简介：陈建华，男，1981年生于河北泊头，副研究员，1999-2006年就读于中国矿业大学，获安全工程硕士学位，2011年在中国科学院过程工程研究所获化学工程博士学位，2020-2021年在英国帝国理工学院化工系访问研究。主要从事介科学与多相流数值模拟工作，主持国家自然科学基金面上项目等基础研究课题，与工业界开展合作，承担了渣油加氢反应器、核燃料沉积室、浆态床费托合成等多相反应器数值模拟优化项目，参与了国际介科学组织的筹建工作，发表论文30余篇，参与撰写学术专著2部，已授权软件著作权2项。
报告题目：典型流态化体系的OpenFOAM模拟及应用
报告简介：对于不同流态化体系的能量最小多尺度模型，稳定性条件和介尺度结构参数都是重要的模型变量。其中，稳定性条件与能耗相关，但是一般在介尺度模型中仅使用稳态能耗。本研究希望通过数值模拟的方法，研究多相流体系动态能耗与结构变化、流型过渡的关系。选用开源软件平台OpenFOAM与CFDEM为主要研究工具，考察了流化床、鼓泡塔内的具体流动过程，发展了能耗统计的方法。
对于气固流态化体系，应用CFDEM®Coupling软件，分别研究流动与传热过程中的能耗变化规律[1]。基于CFD-DEM框架，根据流体流动、颗粒运动及其与壁面相互作用等信息，区分颗粒-流体系统和颗粒子系统量化得到不同的能耗项。模拟结果如图1所示，对于冷态流动，颗粒子系统总能耗变化能够预测鼓泡与湍动的流型转变，而局部能耗变化可以反映非均匀结构变化；对于热态流动，研究分析了不同的传热机理对能耗的影响，并对求解器进行了修正。
Fig. 1 Energy consumption statistical results of cold and hot flow in gas-solid fluidization
Fig. 2 The EMMS-BIT model and simulation of gas–liquid flows by Eulerian-Lagrangian method
对于气液流态化体系，应用DPMFoam求解器，研究了管流和鼓泡塔内的流动过程，提出一种气泡诱导湍流（BIT）的介尺度模型[2]，改进了对湍动能和湍流耗散率的预测准确度，如图2所示。模型中考虑了亚网格尺度下的滑移速度分解与气含率梯度，并引入了EMMS湍流模型中的湍流涡等效直径。提出的BIT模型对气液平均流动特性与湍流量的预测精度优于传统的BIT模型，特别是对于高气速工况优势更加明显。此外，开发了一种气液能耗统计方法，表明气泡对液相湍流存在着促进和抑制的双重作用：在高气速下，气泡诱导湍流主导了能量耗散，液相湍流增强；在低气速下，剪切诱导湍流主导了能量耗散，液相湍流受到气泡的抑制作用而减弱。
另外，为了考察OpenFOAM在工业体系模拟中的应用前景，应用双流体求解器对流化床、鼓泡塔[3]、精馏塔[4]、水平管流[5]、三相床等进行了模拟研究，典型结果如图3所示。进一步将深度学习与OpenFOAM相耦合，以气固鼓泡床为例实现了CFD加速计算，如图4所示。通过以上工作，初步验证了应用OpenFOAM对多相反应器进行模拟研究的可行性，对于商业软件替代以及将来国产多相流求解器的开发，提供了有益的参考。
唐天琪
哈尔滨工业大学
个人简介：唐天琪，哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，助理教授，硕士生导师，研究方向为新能源利用与储能过程中的多相流热物理学。主持国家自然科学基金青年基金、中国博士后面上项目、黑龙江省博士后基金面上项目（一等资助）、企业合作项目等，参加国家自然科学基金面上项目等研究工作。截止目前，在Industrial & Engineering Chemistry Research，Chemical Engineering Science，Chemical Engineering Journal，《工程热物理学报》等国内外期刊共发表论文30篇，其中SCI收录论文27篇，EI论文3篇。登记软件著作权3项，申请发明专利5项，授权发明专利1项（已转让）。
报告题目：湿颗粒系统气泡演化特性数值模拟研究
报告简介：流态化是工业和日常生活中非常常见的现象。目前，流态化技术已被广泛应用于石油、化工以及冶金等领域。随着新能源的不断开发和利用，流态化技术也被应用于新能源的转化与利用，例如：储能、电极材料制备以及生物质气化等过程。流态化技术中涉及到多相之间复杂的相互作用，并且随着操作条件、组分的不同多相系统的流态化特性发生改变。而在实际工业过程中，多相系统中通常存在一定含量液体，例如喷雾造粒过程。而当系统中存在液体时，系统的流态化特性发生明显变化。因此，深入分析粘性液体对多相流态化特性的影响具有重要意义。
流态化系统中涉及到非常复杂的多尺度流动现象，包括微观、介观以及宏观等。其中，介尺度是一种介于微观尺度和宏观尺度之间的尺度[1]。气泡和颗粒聚团均是非常典型的介尺度结构，对调控系统流动、传热和传质速率有着不可忽视的影响[2]。然而，当颗粒系统中存在一定液体时，多相系统中的气泡演化特性发生明显改变，从而导致含湿多相系统中的流动及热质传递特性发生变化。因此，需要采用有效手段对含湿系统中的流动特性进行调控。
本文采用DEM数值模拟方法分析和探究湿颗粒系统中流态化特性。基于前期研究基础，进一步分析不同操作条件下湿颗粒系统中的气泡演化特性。对比气泡空间分布、长径比以及生长速率的演化规律，为含湿颗粒多相系统中流动特性调控提供一定理论依据。
蒋兆晨
江苏大学
个人简介：蒋兆晨，江苏大学能源研究院，副教授，硕导。2020年毕业于德国马格德堡大学，获工学博士学位（Dr.-Ing., summa cum laude）。2015年到2020年，先后就职于德国马格德堡大学热过程控制所（Nawitec）和德国埃尔朗根纽伦堡大学颗粒技术所（FAU-LFG），参与完成德国国家级科研项目3项；2020年入职江苏大学能源研究院，目前主持国家青年科学基金项目1项，中国博士后科学基金面上项目1项，参与德国国家级科研项目2项。研究方向是多相流PTV测试、颗粒包覆和聚团过程多尺度数值仿真。
报告题目：喷雾特性对Wurster流化床颗粒包覆形貌影响的CFD-DEM-MC模拟研究
报告简介：喷雾流化床颗粒成形是涉及颗粒流态化、液体雾化以及干燥的复杂多尺度、气固液三相的热流过程。过程控制变量众多且高度非线性，流态化、喷雾和干燥动态高效协同研究极富挑战性。数字化是实现颗粒成形工业智能化的重要环节，计算流体力学耦合离散元方法（CFD-DEM）也正从传统的颗粒动力学预测向传热传质全物理过程描述和直接预测颗粒结构演化快速发展。本研究利用粒子追踪测速法（Particle tracking velocimetry，PTV）系统测量不同雾化压力和液体流量下双流体外混式喷嘴喷雾液滴微观直径分布和速度分布特征。CFD-DEM用于预测由颗粒之间相互碰撞和颗粒与气体之间曳力作用产生的离散颗粒在Wuster流化床中不同功能区域内循环过程。基于球质心Voronoi算法将颗粒表面离散化，蒙特卡罗方法（Monte Carlo，MC）描述了不同尺寸和速度液滴与颗粒相间作用（液滴沉积、飞溅）和干燥过程。模拟获得的单个颗粒中及颗粒群体间的包衣层厚度均匀性与三维 X 射线断层扫描表征数据对比，具有较高的一致性。CFD-DEM-MC能定量表征喷雾特征对颗粒包覆微观结构演变的影响，同时为设立液滴与颗粒相间作用数字传感器提供条件。
李浩然
东北电力大学
个人简介：李浩然，副教授，博导，2019年1月获哈尔滨工业大学热能工程学科博士学位，近年来围绕新型太阳能转换器件、技术与装备开展研究。主持国家自然科学基金青年基金、吉林省重点研发等纵向科研项目6项。已在物理学报、Cell Rep. Phys. Sci.、Renew. Sust. Energy Rev.、Water Res.、Int. J. Heat Mass Transfer等国内外著名期刊发表学术论文40余篇，授权国家发明专利9项。发表的论文谷歌学术引用累计1200余次，SCI他引近900次，入选ESI热点论文1篇。荣获高校教指委工程硕士实习实践优秀成果获得者、哈尔滨工业大学优秀博士学位论文、黑龙江省自然科学二等奖；入选东北电力大学第四批“东电学者”一层次、第二批“新锐计划”。
报告题目：基于水与热同步管理的界面光热性能增强研究
报告简介：界面光热蒸发技术摆脱了水体地域限制，可灵活构建分散式、低成本清洁水生产系统。热局域化蒸发表面的热损失大、润湿过度、易积盐等问题导致蒸发速率较低，如何破解快速蒸发与上述问题的矛盾成为发展界面光热蒸发技术的瓶颈之一。本次报告将介绍几种耦合热传递与水输运过程协同调控盐离子迁移、毛细水渗吸及蒸发特性的方法。（1）针对二维蒸发器，采用回收余热的双层蒸发器提升蒸发速率，引入流动除盐方法防止蒸发器积盐；构建高温高压蒸发室并集成直接式膜蒸馏技术实现直接、快速、便捷产水。（2）针对三维蒸发器，提出基于混合温度梯度的热-水管理策略，揭示混合温度梯度的形成、发展和增强机制，权衡盐离子的热扩散和质量扩散提升蒸发速率。
石雷
中南大学
个人简介：石雷，男，博士毕业于哈尔滨工业大学，主要从事太阳能利用、悬浮液传热特性及应用等研究。主持国家自然科学基金一项，湖南省自然科学基金一项。曾参与国家重点研发计划项目，国家自然科学基金联合基金重点项目等工作。目前已发表和收录SCI论文30余篇，其中4篇为该领域ESI高被引论文，2篇曾入选ESI热点论文。授权发明专利7项。博士论文获“中国颗粒学会优秀博士学位论文奖”
报告题目：光热界面蒸发与气液输运强化研究
报告简介：太阳能界面蒸发是利用特定结构将能量集中在光吸收层，使水分在结构表面完成蒸发。由于太阳能界面蒸发器装置结构简单、占地空间小、能量利用率高，且对运行环境要求低，受到研究者的广泛关注。
界面光热蒸发过程的热损失主要由三部分组成。辐射热损失和对流热损失取决于吸光体受辐照表面和其周围环境的温度差大小。另一部分的热损失就来自于吸光体受辐照表面到体相水的传导热损失。降低界面光热蒸发过程中的传导热损失，关键在于对隔热层材料和蒸发体结构进行合理设计，强化热局域化效应。为了应对这一挑战，本文开发了一种新型三维散热片式蒸发结构，消除传导损耗，减少对流和辐射损耗，并收集环境能量以增强太阳能蒸汽的产生。
杜玉朋
烟台大学
个人简介：杜玉朋，男，副教授，山东菏泽人，博士毕业于中国石油大学（华东）重质油国家重点实验室，曾在东华工程科技股份有限公司（与福州大学联合招收）从事博士后研究与技术开发工作。目前，任职于烟台大学化学化工学院，研究方向为多相流反应工程、轻烃分离与高值利用、化工过程集成与节能等，曾主持国家自然科学基金、中国博士后基金、山东省自然科学基金等课题十余项，骨干参与国家重点研发计划（973）、阿联酋国家石油公司（ADNOC）、北欧化工（Borealis）、壳牌（Shell）等课题多项。在Chem. Eng. Sci.、Ind. Eng. Chem. Res.、Fuel、Energ. Fuel.等期刊发表论文30余篇，在AIChE Annual Meeting、Fluidization、全国流态化等会议多次进行口头报告。
报告题目：基于气固流化床压降时间序列构筑等效反应器网络流动模型
报告简介：面向智能制造的化工过程集成建模普遍存在反应装备（如气固流化床反应器）模型精度与求解速度之间的矛盾问题。等效反应器网络（Equivalent Reactor Network, ERN）方法有望调和上述矛盾。然而，传统ERN模型的构建一直局限于先分解（区块划分）后组合（区块联结）“还原论”框架，缺乏对系统整体特性（如非线性、不确定性、自组织性或涌现性等）的刻画与表达。气固流化床是一个复杂系统，在时空尺度上呈现出强烈的不均匀性与非线性，亟需借助复杂科学理论对其进行更深层次的认识和理解。鉴于此，本研究从“整体论”角度出发，基于复杂网络理论，提出了“信号时间序列→有向加权复杂网络→等效反应器网络”这一非理想反应器流动模型构建新方法。其特点在于：（1）ERN模型能够便捷地集成至通用流程模拟软件（如Aspen Plus），实现模型精度与求解速度二者兼顾；（2）有效避免变工况时大规模反复CFD模拟，尤其是对于工业级反应器而言，仅需采集和记录其信号时间序列；（3）适用于能够反映系统整体特性的各类信号（如压力/压降、空隙率、声信号等）。可见，该方法具有操作简单、效率高、普适性好、应用前景广等优点。
姚秀颖
中国石油大学（北京）
个人简介：姚秀颖，工学博士，2016年毕业于中国石油大学（北京）化学工程与技术专业，同年进入中国石油大学（北京）化学工程与环境学院任教。主要研究方向为多相流动与传递、过程装备与强化、多相流模拟与仿真。近年来主持国家自然基金青年项目、面上项目、北京市自然科学基金面上项目各1项，参与科技部重点研发项目、国家自然科学基金-联合基金重点项目2项。发表学术论文40余篇，SCI收录18篇。授权发明专利3项，其中美国专利1项。先后获得中国颗粒学会技术发明一等奖1项，首届中国颗粒学会优秀博士论文奖1项。
报告题目：倾斜热管湍流床内颗粒流动与换热特性分析
报告简介：针对倾斜热管间壁式换热器湍流床一侧，进行几何建模和网格划分，采用双流体模型耦合能量最小多尺度( energy minimization multi-scale，EMMS) 曳力模型进行模型验证，研究颗粒轴向速度的轴、径向分布和热管表面的颗粒速度分布，分析热管表面的换热性能。结果表明: 热管可抑制湍流床内气泡的上升运动，增大热管区下侧的颗粒平均速度；气泡在换热器内沿S形路线向上绕过热管运动，即在热管所在高度，气泡由热管自由端向上运动，在热管之间区域，由床中心向上运动；热管自由端的下表面和约束端的上表面为倾斜热管的特征换热区，颗粒贴壁向上运动，倾斜布置的热管能够强化颗粒的更新速度，促进热量传递; 提出以颗粒流速来分析热管表面的传热性能，高效换热区的无因次半径值为-0.8 ~ -0.3；换热性能随表观气速先增强后恒定，转折点对应的气速为0.7 m/s。随轴向高度先减小后增大，最下部热管换热性能最佳。
杨矞琦
中国石油大学（北京）克拉玛依校区
个人简介：杨矞琦，副教授，中国石油大学（北京）克拉玛依校区过程装备与控制工程专业专任教师，从事多相流与氢能等方面的研究工作，主持国家自然科学基金、中央引导地方科技发展专项资金、自治区重点研发计划子课题等国家和省部级项目10余项，发表论文20余篇，获发明专利授权5件、省部级科技奖励1项，编著专著1部。获评新疆维吾尔自治区青年科技拔尖人才、校青年拔尖人才。
报告题目：重油气水高温高压多相垂直管流流动型态研究
报告简介：针对重油特性及实际井筒中高温高压的复杂工况，依据相似性原理，建立了高温高压（耐温180 ℃，耐压70 MPa）垂直管流装置，利用该装置，对密度为1.25g/cm3、黏度500mPa·s的重油-气-水高温高压条件下多相垂直管流流动特征进行了较系统的研究。通过可视观察和电阻探针法，识别并定义了不同温度（30~130℃）、压力（0.1~30MPa）、流速和油气水比条件下低黏轻油和高黏重油多相垂直管流流动型态，建立了不同温度、压力、掺表面活性剂及注气条件下的油水两相流动型态图版。研究发现，随温度和油水混合流速增加，各流动型态边界向高含水率方向移动，而压力的影响相反。轻油水两相流动型态在入口含水率为30% ~ 50%范围内从油包水流动转变为水包油流动，而重油水两相流动在实验条件范围内未发生相转换，入口含水率高于75%后出现环状流流型，该现象符合表面能方程预测结果。表面活性剂和气体存在条件下，均易使油水界面拉伸变形，且水相在油相中的分散度显著增加。加入表面活性剂后重油水两相流动在含水率70%左右发生相反转；高气液比下，在入口含水率80%左右发生相反转。通过显微探针技术（AFM）和数值分析方法，研究了流速、流体性质以及界面传质对流动型态的影响机理。高混合速度下，气泡或液滴之间所受水动力斥力较大，难以聚并。界面张力越低、油相黏度越小，油水界面更易发生形变，阻止聚并，小粒径流态更易出现。气泡之间的气体传质是导致大粒径气液流态的重要机理之一，本文基于Fick扩散定律和Henry定律建立了质量传递模型，模型预测值与实验值吻合度较高，并实例分析了重油开采过程中由于气泡之间发生质量传递造成分散相粒径整体增大的趋势。通过研究密度对相间滑移速度和即时相持率的影响，基于漂移流模型和动量守恒理论建立了不同流态下重油水两相持水率预测模型，预测误差率小于20%，并建立了流动型态转变界限方程。
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