气-固两相流的计算流体力学模拟常用两大类模型:连续介质模型和离散粒子模型，前者通常采用欧拉坐标系下的基于网格的算法，算法成熟稳定，计算量相对较小，但模型难于处理复杂边界，而且流体区域之间耦合性较强，并行效率不高;后者则多采用拉格朗日坐标下的由时间或事件驱动的无网格算法，该算法得到的颗粒流场局部特征比较明显，并且适合处理复杂边界、适合并行计算，但这种算法计算量很大，难以满足大规模工业装置的模拟需要。本论文的研究目标是采用无网格的光滑粒子动力学(SPH)算法求解连续介质模型，综合两者的优点，希望实现工业规模装置的快速、准确计算。　　 论文首先建立了双流体模型(TFM)的完全的光滑粒子动力学(SPH)求解框架。该模型将宏观连续的流体及宏观离散的颗粒皆处理成SPH离散粒子。总结了常见的几种边界条件在SPH中的实现形式。遵循由简至繁的原则，首先针对单相液体Couette流分析了SPH弱可压缩假定中人工声速的影响。发现增大人工声速会增大系统的能量损耗，从而影响计算结果。然后用两相SPH模型中的固相的控制方程模拟了颗粒流的Couette流动，发现SPH的模拟结果与理论解相吻合，而且颗粒流处理成连续流体后，颗粒的直径对模拟结果影响很小。本章最后，通过对液-固方腔剪切流、液固沉降和气固鼓泡床的模拟，对两相SPH模型进行了定性和定量验证。发现SPH模型可定量模拟液-固剪切现象、液固沉降问题和鼓泡流化现象，但计算精度仍有待于进一步的提高。　　 鉴于计算规模增大对计算效率的要求，论文第三章建立了两相流的完全SPH模型的CPU、GPU和multiGPUs算法。通过实际测算指出:计算规模达到一定程度以后，GPU相对CPU的计算优势才更加明显;在选择multiGPUs算法时，应尽量降低MPI通信所占的时间才能充分发挥多块GPU卡并行的计算优势。　　 考虑到SPH中固有的弱可压缩假定，完全的SPH难以得到令人满意的压力场。因此，论文第四章建立了基于TFM的欧拉（气相）—拉格朗日（固相）混合模型——TF-SPH模型。该模型对气相采用欧拉坐标下的差分方法求解，固相采用SPH离散，并通过EMMS模型考虑介尺度结构。经过一系列参数敏感性分析后，通过模拟气固提升管对模型进行了定量验证。现有的初步结果显示:在部分操作条件下，TF-SPH模型的计算结果与实验数据相吻合，但对更宽的操作条件下的适应性，还有待深入研究和改进。　　 论文最后总结了本论文得到的主要结论和创新点，并提出了下一步的研究方向。