颗粒悬浮液在自然界以及工业设计中很常见,理解颗粒悬浮液的性质对于科学研究和工业设计非常重要,比如:微流体和造纸。本文采用格子玻尔兹曼数值模拟方法研究了颗粒悬浮液的流变特性以及颗粒在典型流动中的迁移特性,研究了管道（管道形状和管道约束）以及颗粒性质（颗粒形状和颗粒渗透率）的影响。具体工作和研究成果如下:1.研究了二维剪切流动中多孔介质颗粒悬浮液的流变特性。研究了流体惯性,颗粒渗透率以及壁面约束对多孔介质颗粒悬浮液相对粘性系数的影响。通过达西数表征颗粒渗透率的大小。对于稀相悬浮液,特性粘性系数随达西数的变化可以分为三个区间,分别为:小达西数非线性区、线性区以及大达西数非线性区。在小达西数非线性区,壁面约束和雷诺数的影响比较明显。随着壁面约束的增强以及雷诺数的增大,特性粘性系数逐渐增大。在大达西数非线性区,颗粒渗透的影响较大,壁面约束和雷诺数的影响可以忽略。通过对大量数据进行拟合,我们得到了特性粘性系数与达西数之间的定量关系式。通过该关系式提出了经验公式来预测不同约束比和雷诺数下,特性粘性系数随达西数的变化。对于半稀相和浓相悬浮液,随着达西数的增大,相对粘性系数逐渐减小。颗粒浓度越高,达西数的影响越大。此时特性粘性系数随达西数变化的经验公式依然适用。2.研究了椭圆和椭球颗粒悬浮液的流变性质和颗粒分布。对于只包含一个颗粒的稀溶液,研究了颗粒长短轴之比Ar以及雷诺数Re的影响。随着Ar的增大,由于流体惯性的影响,颗粒会在Ar达到临界值Arc时停止转动。Arc的值随着Re的增大而降低。流体惯性导致的停转造成了颗粒朝向流动方向的程度以及相对粘性系数ηr的非单调变化。这里用特征量Txx表征颗粒朝向流向的程度。Txx越大,颗粒朝向流向的程度越大。结果表明ηr与Txx密切相关。Txx越大,ηr越小。随着Ar的增大,Txx达到极大值时,ηr达到极小值。对于不同的雷诺数,ηr与Txx之间的变化规律是相似的。对于包含多颗粒的悬浮液,随着Ar的增大,Txx增大。但是当Ar的值超过某个阈值Art之后,Txx的值基本不再变化。Art的值随着雷诺数的增大而减小。同时,由于颗粒朝向流向的影响,在Ar＜Art时,相对粘性系数随Ar增大而递减。在Ar＞Art时,由于颗粒和颗粒之间相互作用的增大,相对粘性系数随Ar增大而递增。之后分析了应力产生的不同机理（表面应力项、颗粒加速应力项以及雷诺应力项）对相对粘性系数以及第一法向应力差的贡献。除了表面应力项的主要贡献,雷诺应力项的贡献随着Ar和Re的增大不断增大。最后对三维椭球颗粒悬浮液进行了模拟,结果表明三维结果和二维结果有一定的相似性。3.研究了球形以及椭球颗粒在顶角为60°和120°的等腰三角形管道中的迁移特性。探讨了壁面约束β（颗粒直径与管道截面水力直径之比）和雷诺数的影响。这里通过改变颗粒大小改变β的值。对于球形颗粒,β较小时,颗粒在60°管道中存在三个平衡位置,分别位于三个边的中心附近。β较大时,颗粒同样存在三个平衡位置,分别位于三个角附近。在120°管道中,β较小时,颗粒存在两个平衡位置,分别位于底边中心和顶角处。随着颗粒的增大,底边中心的平衡位置消失,底角处出现新的平衡位置。随着颗粒进一步增大,顶角处的平衡位置消失。随着雷诺数的增大,颗粒的平衡位置和聚集长度均非单调变化。对于椭球颗粒,扁圆形椭球颗粒的运动与球形颗粒的运动相似。在平衡位置处,颗粒以滚动模态运动。对于长条形椭球颗粒,β较小时,颗粒运动轨迹与球形颗粒相似。随着颗粒的增大,在60°管道中,边中心附近的平衡位置消失,边中心与角之间的位置以及角附近出现新的平衡位置。此时颗粒出现滚动以及翻转模态。在120°管道中,颗粒在底边中心处出现滚动模态。随着颗粒进一步增大,底角附近出现新的平衡位置并且颗粒以翻转模态运动。这些结果表明在三角形管道中可以利用颗粒形状来实现颗粒的分离。