近几十年以来,国内汽车工业得到了飞速发展,车用柴油机凭借其动力性佳、燃油经济性好、排放性能改造潜力大等优点,在重型汽车领域中,占据了绝对的领导地位。与此同时,柴油机带来严重环境污染问题,其中微粒排放问题受到人们的高度重视。为了应对这一严峻形势以及满足日益严格的排放法规,柴油机的微粒控制技术成为了研究重点。微粒捕集器(DPF)技术凭借过滤效率高、可靠性好被公认是解决柴油机微粒排放问题最有效的手段之一。目前,对于微粒捕集器的模拟研究大多集中宏观层面,无法刻画局部流动特征,但是柴油机尾气中微粒往往处于微米级别,而且微米级别的实验研究相对复杂,因此在孔隙尺度模拟研究微粒捕集器具有一定意义。本文中,首先采用随机配置方法生成三维微粒捕集器模型,基于体积格子Boltzmann方法,一种近几年由传统LBM方法基础上发展出来的新型数值模拟方法,设计算法、编写程序,对壁流式微粒捕集器孔道模型在孔隙尺度上进行模拟。由于捕集器多孔介质过滤体结构较为复杂且三维的模拟计算域大,传统的串行计算往往存在时间消耗大的问题。本文利用GPU通用计算技术,基于CUDA并行计算模型对算法进行改进,并从CPU内存的动态分配、访存全局储存器和寄存器的分配三个方向进一步优化算法。在孔隙尺度下,对柴油机壁流式蜂窝陶瓷微粒捕集器孔道模型模拟研究,主要从过滤体孔隙度大小、过滤体厚度以及进口孔道速度大小对孔道模型内流场的影响三个方面进行,最后通过与相关实验研究进行比较,验证模拟结果的真实性,旨在为微粒捕集器的微尺度模拟研究提供一定参考。