颗粒状粒子与流体相互作用现象广泛存在于化工领域，航空航天工程，环境工程，地质学和生物学等工程领域中，但现阶段人们对流体与粒子间的相互作用机理以及颗粒对流体热流动现象的影响机理并不完全了解,因而，本文采用基于动量交换方法的浸没边界格子玻尔兹曼方法,并引入热通量矫正法处理温度边界,对管道内颗粒流的动力学特性和包含颗粒导热的热流动现象进行了系统的研究。本文研究工作的主要贡献包括以下几个方面：　　首先,为了进一步探究颗粒在倾斜通道中沉降过程中的动力学特性,同时也着重考虑探索相邻颗粒间相互干扰机制,对两、三个刚体圆形颗粒的沉降问题进行进一步计算分析,主要研究通道倾斜角度的变化和雷诺数变化对颗粒沉降过程的影响机理。　　其次,对管道内颗粒在从下至上的逆向流作用下的动力学特性进行了分析，并着重模拟分析了颗粒间以及颗粒与流体之间的相互耦合影响,数值研究的结果首次验证了流体实验中所发现的“蛙跳现象”,同时首次从流体力学角度解释了“蛙跳现象”产生的机理,并进一步系统探究不同因素对“蛙跳现象”影响；　　最后,对流体中包含悬浮颗粒自然对流传热的影响机理进行了计算分析,通过将不添加颗粒的数值结果同添加颗粒后的计算结果进行对比分析，研究结果发现当添加一定数量的导热颗粒或者增大 Ra数后都能提升热流的导热性能。为后续计算研究和试验测试平台的搭建提供了理论与工作基础。