通过直接数值模拟研究尺度比为1/4的三维窄方腔湍流热对流流动和传热特性。结果显示,三维窄方腔热对流的瞬时速度场是无序的,存在大量的小尺度涡旋,瞬时场流线呈现不规则的螺旋状并相互缠绕,大尺度环流和角区环流特性只显示出一种运动的趋势,并不显著。速度平均场中却出现了明显的大尺度环流和角区环流,并且大尺度环流在近上下壁区域与侧壁相互作用形成了一对涡旋,涡旋呈现马蹄状。相比二维方腔热对流,三维窄方腔速度平均场中的大尺度流动具有更为复杂的立体结构。瞬时温度场中羽流呈现扭转、翻卷等复杂形态,4个壁面附近的羽流总是贴近壁面运动,呈现出爬墙的现象。与二维热对流的平均温度场有明显的大尺度环流羽流通道对比,三维窄方腔的温度平均场,在上下底板的冷却、加热区域和四壁羽流爬墙的区域外的中部区域基本均匀,且值很小。