电流体动力学是流体力学、传热学和电动力学等学科相互交叉的基础研究课题。介电液体中的溶质粒子在外加电场作用下进行多种复杂的电化学反应,生成了自由离子并驱动流体产生丰富多样且特征鲜明的流动结构。其中的电荷输运及流动问题值得深入研究。同时,随着机械系统向微型化及特殊环境发展,电驱动流动控制及强化传热技术获得广泛的关注。电流体力学中自由离子的产生机制主要有两种。其一是通过电极板向液体注入单一电荷离子。其二是通过分离/再结合反应产生多种电荷离子,这种机制下的电对流目前研究较少。本文采用格子Boltzmann方法(LBM)研究了分离/再结合机制下多种离子的电对流。首先总结和分析了多种离子电对流的控制方程,对方程进行无量纲化处理并得出无量纲控制参数。构建了相应的格子Boltzmann模型,拓展了LBM在电流体力学中的应用范围。随后对平行平板和平板-圆环两种模型进行了模拟研究。得出了平行平板模型下离子的分布情况,阐述了解离层的概念。研究了平板-圆环模型下的电荷输运和流动结构,与实验结果取得了一致。分析了电瑞利数和解离速率参数对于流动与传质的影响,结果表明前者的值与流速呈正相关而与电荷分布和流动结构无关,后者对电荷分布的影响很大,其值越大解离层越薄,流动结构也会受到相应的影响。同时求解了离子注入机制下的电对流,比较了在两种不同的自由离子产生机理下流动的差异。另一方面是离子注入机制下的单种电荷电热对流研究,模拟了圆环内介电液体的流动与传热。首先分别计算了纯电对流和纯自然对流的结果,比较了两者之间的差异。随后考虑在自然对流的基础上加入电场驱动而产生的电热对流。对于不同电驱动强度的流动进行计算,发现随着电驱动强度的增加,流域内出现了许多电对流特征的漩涡,使得电极附近的局部换热系数增强。另外分析了几何因素对于流动和传热的影响。本文使用LBM研究了电(热)对流问题,成功地将LBM应用在分离/再结合机制的电对流上,拓展了该方法在电流体力学领域的应用,同时研究了电荷注入机制的电对流对于增强传热的作用,加深了对电热对流问题的认识。