基于室内环境控制、污染物传播、设备散热或散湿等工程需要，本文对二维方腔内空气对流问题展开了基础研究工作。首先，研究对流换热问题计算方法，将得出的平均努塞尔数Nu与基准解进行比较，误差均在1.00%以内，验证方法的正确性。进一步研究密度、导热系数、动力黏度、比热容、气体物性的不同处理方法对计算结果的影响，与已验证的计算方法所得Nu进行对比分析，得出：方腔内温差在30K以下，Boussinesq假设法计算误差小于1.50%；温差为500K时，误差可达9.30%；温差为500K时，常物性的计算方法相对于变物性最大相对误差为7.28%，应考虑气体物性随温度的变化。其次，采用组合温度尺度法研究方腔内具有离散热源/污染源的复杂传热传质问题。分别研究了浮升力比、间距以及热源强度等对流动结构的影响。再次，研究了高瑞利数下二维方腔内的空气对流情况。通过计算和验证得出：当Gr<109时，应采用层流计算方法进行计算；当Gr>109时，层流状态转变为湍流状态，用湍流计算方法得到的Nu更为准确。