近年来,我国的汽车工业得到了飞跃式的发展,汽车保有量已经位于世界前列,但伴随而来的环境问题却日益突出。其中发动机碳烟颗粒物排放成为日趋严格的法规限制的主要有害物之一,国六排放法规对轻型车和重型车的颗粒物排放均有严格的限制。为满足法规要求,人们研发了发动机颗粒捕集器,其作为处理颗粒物排放的一种有效方式已得到了广泛应用。但对于颗粒捕集器多尺度下的流动机理仍需进一步明确,本文使用格子Boltzmann方法对发动机颗粒捕集器的多孔介质壁面中的渗流规律和孔道中的流动传热进行了模拟计算。首先,为了验证格子Boltzmann方法在计算流体力学中的正确性,本文选取了若干个常用经典的流体力学算例,包括顶盖驱动流、Poiseuille流、Rayleigh-Bénard自然对流等,在流动和传热方面验证了LBM的正确性,为后文使用LBM计算颗粒捕集器的多孔介质壁面间流动和孔道流动的正确性奠定了基础。之后,本文使用格子Boltzmann方法中的D2Q9模型在孔隙尺度上对发动机颗粒捕集器多孔介质壁面低雷诺数渗流进行模拟计算。构建了平行排列结构、交错排列结构、圆形随机结构、方形随机结构和四参数随机生成结构等二维数值模型来模拟多孔介质的物理结构,在此基础上分析了多种数值结构的无量纲渗透率随雷诺数变化的规律,并考虑了传热与颗粒物的过滤。结果表明,在低雷诺数（Re<1）情况下,不同结构的流动规律均符合Darcy定律。排列有序的结构其无量纲渗透系数显著大于无序结构,但其过滤效率有所下降,同时发现颗粒粒径对于过滤效率有较大影响;并且随着雷诺数的增加,传热增强。最后,使用基于格子Boltzmann方法与大涡模拟的LBM-LES方法对颗粒捕集器的三维单个孔道中的流动传热进行了模拟计算。计算结果表明孔道壁面内部渗流符合Darcy定律;大部分气流在孔道末端的堵头附近流出孔道。不同的进气流速对于孔道流动和传热影响显著,较高流速下孔道内部的压力和传热强度都较高。不同的壁面渗透率对于孔道的内部流动具有一定影响,在壁面渗透率较小时,流动接近于纯管道流;壁面渗透率对于孔道内部传热的影响较小。