纤维悬浮流动在造纸、化工、医疗、复合材料生产、食品加工业等许多领域有着广泛的应用。纤维的悬浮液流动内流分为简单流与复杂流，简单内流包括管流、槽流、楔形收缩流等;而复杂内流的典型是旋转叶轮内的流动。鉴于纤维取向分布极大地影响了纤维悬浮流的宏观物理特性，因而纤维与各种流场的相互耦合作用是研究的难点和要点。本文运用理论分析、数值计算以及实验的方法，对纤维悬浮液复杂内流相关问题进行了深入研究。　　在圆管湍流纤维悬浮流动中，导出和求解了纤维取向分布函数(FODF)的基本方程，获得不同湍流条件下（雷诺数为2500～11000时）的平均FODF，数值计算结果与实验数据符合较好，在此基础上计算出了纤维悬浮流的剪切应力和第一法向应力差。　　对圆管流内含圆球的纤维悬浮流动，采用格子Boltzmann(LBM)方法数值模拟了稀相和浓相纤维悬浮流的纤维取向分布变化，分别对纤维间、纤维与圆球间以及纤维与壁面间的相互作用进行了模拟与讨论。模拟结果表明，圆管内放置圆球所带来的拉伸和剪切效应导致了圆球上游区域沿流动方向及横向的纤维取向分布变化。浓相悬浮流的纤维取向分布受圆球的影响比稀相悬浮流的情形显著得多。圆球上游区域的纤维取向分布受纤维入口初始取向影响较大，而圆球下游区域没有明显受到入口取向条件的影响。　　在弯曲渐扩通道内纤维流动的实验研究中，采用PIV技术对离心泵静止弯曲渐扩流道的内部流动进行了测量，实验结果显示，纤维的取向主要受速度梯度的影响，靠近壁面的纤维比中间区域的纤维更快趋向流线方向，而且凹壁面处的纤维转到当地流线方向的速度比凸壁面的纤维要快。若增大流量，进口初速度相应增大，纤维取向趋于流动方向也变快，稳定也越快。　　最后在研究国内外中浓纸浆流态化技术的基础上，结合中浓纸浆的流体特性，设计发明了一种新型中浓纸浆湍流发生器，并对其进行了数值模拟验证及优化，结果表明，所优化设计的湍流发生器可使进入纸浆泵之前的中浓纸浆迅速湍流化。