气固流态化过程中流体和颗粒分别聚集，形成稀密两相，严重限制其传质效率和反应速率的提高。针对此问题，本工作设计了一种中空多孔结构的催化剂颗粒，通过模拟方法研究该颗粒对稀密两相气相传质与反应的影响，及其在稀密相间转换的时间尺度。结果表明，一定的流动强度时，在颗粒稀密相转换的时间尺度内，中空多孔结构的颗粒能够有效地在稀相存储反应气体，并在密相释放，为密相提供额外的反应气体，增强体系的整体反应效率。当催化反应速率高于传质速率时，在所研究的流动条件下中空多孔颗粒体系的反应效率比实心球形颗粒体系高出26.92%~29.55%。可以预见在稀密相分布更广的大型气固流化床反应器中，中空多孔结构的催化剂颗粒能够更为有效地提高反应器的整体效率。
将相变储能技术应用于电热水器，并通过添加石墨纳米颗粒改善相变材料的导热特性，对其储能过程进行调节，可以起到“移峰填谷”的作用。建立了四种不同结构的电热水器三维模型，模拟了电热水器内部速度场与温度场分布特性。考察了进出口水管结构、电加热管布置方式、保温层结构等因素对热水器内部流场及传热特性的影响，研究了不同储能层厚度对电热水器储能的影响。结果表明，水平加热管与垂直加热管相比，加热过程中加热效率提高了2.2%；进水管管径增大1.5倍，热水输出率提升了17.9%；加入相变材料可在相同保温时间内(36 h)使水温最大提高10.6%。
