近年来格子Boltzmann方法已经发展成为模拟流体流动以及为复杂物理现象建模的一个新工具。与宏观连续方程为基础的传统计算流体力学方法不同,格子Boltzmann方法是基于流体微观模型和介观动力论方程的方法。目前格子Boltzmann方法已经在多相流、多孔介质流、悬浮粒子流、反应流、磁流体力学和生物力学等领域取得了很大的成功,已成为流体力学模拟的一类重要的方法。但是,格子Boltzmann方法发展至今天还存在一些不足。例如在化学反应,非均匀网格下相间作用力的处理,气固多相流的双向耦合等问题,国内外相关的研究非常少。为了促进格子Boltzmann方法在化学反应中的应用,本文采用格子Boltzmann方法研究甲醇水蒸汽重整反应过程中的传输特性,为相关工作的深入奠定必要的基础。论文首先从Boltzmann方程入手,得到了LBGK方程,给出模型应用的前提条件。然后从LBGK方程出发,利用Champan-Enskog方法得到了宏观动力学方程,从而建立模型参数和宏观物理量之间的联系。进而从实际应用角度入手,利用D2Q9模型和D2G9模型对顶盖驱动流、Poiseuille流、Couette流进行模拟,分别和基准解或解析解作比较,从中可以看出D2G9模型的优势所在。为此进一步利用D2G9模型对圆柱绕流进行模拟,并对模拟结果进行分析。本论文还详细的介绍了热格子模型,并给出了最新热模型的理论推导。在不考虑粘性热耗散的情况下,利用该模型和TD2G9模型对方腔中的自然对流进行模拟,并和文献结果进行对比,吻合的很好。为进一步验证新模型的优势,利用最新热模型和HE-LUO模型对平行平板间的不可压流动传热进行模拟,两种方法模拟的结果非常相近。相比较可以发现,新模型具有处理起来简单,没有增加运算量,数值稳定性好等优势。在此基础上,建立化学反应模型,并利用其对二维平板间的甲醇水蒸汽重整反应过程进行模拟,该模型突破了HE-LUO模型限制,其温度场和浓度场分别利用格子Boltzmann方法演化方程进行求解。从而保持了格子Boltzmann方法的优点。在模拟时,分别改变进口速度、边界温度和通道长度,对反应过程和通道出口产物进行分析,发现模拟的结果和传统的CFD方法模拟的结果吻合的很好。说明该模型模拟的结果对算法的验证和改进都具有一定指导意义。