纳米颗粒两相流广泛存在于自然界和工业生产过程中,与我们的生活息息相关。因此对纳米颗粒两相流的深入研究具有重要意义。本文采用欧拉-拉格朗日分析法,对湍流场中纳米颗粒的运动及分布特性进行研究。流场模拟部分应用Fluent中提供的RSM模型结合双层区壁面模型进行模拟,颗粒相轨迹的分析借由C语言基于朗之万方程编程实现,主要研究工作及结果如下:(1)颗粒受力分析与物理模型的确立。通过算例分析比较颗粒在流场中所受到的各个力的大小,明确受力情况,建立颗粒运动控制方程。结果表明对于所研究的0.01-1μm范围内的颗粒而言,其主要受到流体拖曳力、布朗力、Saffman升力、范德华力、润滑力及重力作用。(2)对于长直管道内湍流场中纳米颗粒的运动情及分布进行分析。通常过数值计算方法研究了流体流速、流动状态、管道长径比等因素的影响,并给出了管道出口颗粒数密度及粒径变化情况。结果表明:颗粒在管道上下壁面上的无量纲沉积速度随流体流速的增大而增大。对相同流速情况下,充分发展流场因流场湍动更强,其无量纲沉积速度要高于非充分发展的流场。当保持管道口径不变时,增加管段长度,相当于延长了颗粒在管道中的停留时间,颗粒沉积于壁面的可能性增大,相应的无量纲沉积速度增大。对于垂直管道,流体垂直下流时其无量纲沉积速度要大于流动方向垂直向上的情况。颗粒分布规律为,在管道出口处沿管道径向方向颗粒数密度逐渐减小,颗粒的平均粒径在逐渐增大。这主要是由于近壁处湍流扩散作用下颗粒凝并的结果。(3)对于存在障碍物管道内湍流场中纳米颗粒的运动情况进行分析。通过数值计算方法研究了障碍物形状、颗粒点源位置对于颗粒运动情况的影响。结果表明:当障碍物更接近流线形时沉积于障碍物前表面的颗粒沉积数目大幅减少。当颗粒源位置离壁距离增加时,沉积于障碍物前表面的颗粒数目大幅下降。