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气流干燥也称“瞬间干燥”，是将散粒状固体物料分散悬浮在高速热气流（空气、惰性气体、燃气或其它热气体）中，在气力输送下进行干燥的一种方法。由于其气固两相直接接触、相对速度高、接触面积大，强化了传质和传热过程；又由于其物料停留时间短、温升不高，特别适宜于处理热敏性、易氧化、易燃烧的物料。因此气流干燥在制药、塑料、食品、化肥和染料等工业中有广泛的应用。但目前对于气流干燥过程的设计主要依赖实验和经验，缺乏对气流干燥过程本质的认识和相应的理论基础，这样不仅浪费了大量的人力、物料和能源，且受实验手段和分析方法的限制，给工艺过程的的开发、放大、控制、优化带来了困难。本文以颗粒动力学理论和欧拉多相流模型为基础，采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）的方法，对垂直管内气流干燥过程进行了数值模拟，围绕该命题主要开展了以下研究工作：（1）垂直管内气流干燥过程数学模型的建立。基于欧拉双流体理论，运用计算流体力学的方法对二维垂直管中含湿颗粒气流干燥过程建立了数学模型，并通过编写自定义程序（User Defined Function，UDF）来描述气流干燥过程中所需的相变模型。（2）垂直管内气流干燥过程数学模型的验证。为验证模型的可行性，根据J.Baeyens等人[1]提供的实验工况，首先利用前处理软件建立了垂直干燥管的几何模型，并对几何模型划分了网格。对垂直管中聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）的干燥过程进行了数值模拟，通过其测得的气相温度和颗粒湿含量沿干燥管长度的变化以及干燥速率的实验值，将数值模拟结果与实验数据进行对比，取得了较好的一致性，证明了模型的可行性。（3）垂直管内气流干燥过程数学模型的应用。利用建立的模型，根据实际聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）中试生产装置的气流干燥单元，对垂直干燥管中气流干燥过程进行数值模拟，得到了更加丰富的模拟结果，包括压力场、速度场、湿度场和温度场在干燥管内的轴向和径向分布规律，并针对热空气温度、气速、颗粒粒径和外界供热等因素对干燥效果的影响进行了分析，为中试实验方案的确定提供了支持。本文的研究内容涉及到流体力学、气力输送、多相流理论、干燥单元操作等多方面学科。将多相流理论应用到气流干燥领域，其理论研究对气力输送干燥过程的流体力学模拟有一定的学术价值，对传统意义上的气力输送和干燥过程具有一定工程指导意义。