格子Boltzmann方法是近二十年来快速发展起来的新的数值模拟方法，目前在湍流、多相流、颗粒悬浮流动、微尺度流等领域已取得初步成功的应用。本文主要采用格子Boltzmann方法模拟颗粒悬浮流动。首先，本文对不同格子Boltzmann模型、边界处理格式进行了详细对比研究，结果表明：He-Luo模型、LB-MRT模型的计算结果相对更精确；曲边界处理的方法中，与各种插值法相比，附加应力方法在处理运动曲边界时附加扰动更小，有可观优势。其次，本文详细讨论了颗粒旋转、振荡作用对流场的重大修正作用。以串列双圆柱绕流为例，上游圆柱的旋转作用、振荡作用均对流场产生重大影响，具体表现为滞止区消失、过渡区域提前出现、阻力升力变化很大等；此外，对于非等温单圆柱绕流，模拟结果显示低频率、低振幅的流向振荡作用有利于增强管壁换热。最后，本文成功将格子Boltzmann方法应用于颗粒沉降数值模拟，包括单颗粒沉降、双颗粒沉降及多颗粒沉降。模拟结果再现了经典的“吸引-碰撞-翻转”现象，并进一步将双颗粒尾流场中的相互作用划分为三个区域：吸引区、排斥区、过渡区，为进一步研究颗粒群沉降中的局部富集效应机理解释提供依据。