撞击流和交叉射流是两种比较常见的流动方式,由于其在流动、传热传质和混合等方面有着各自的优势,得以在工业中被广泛地应用。基于此,本文对T形管中的气相撞击流和直管中的气固两相交叉射流分别采用格子Boltzmann方法(LBM)和格子Boltzmann-离散元耦合方法(LBE-DEM)进行了数值模拟。单相撞击流是研究撞击流的基础,本文采用不可压热格子Boltzmann模型—TD2G9模型数值模拟了T形管中气相撞击流的速度场和温度场。首先,本文通过与前人结果对比验证了速度场,同时采用该方法模拟了二维受限冲击射流,模拟结果与文献结果相符,进一步验证了该模型的可靠性。之后,本文分析得到了雷诺数和管径比(垂直管径和水平管径之比)以及两侧入口来流速度比对流场涡结构、速度和温度分布的影响,并总结了T形管传热和混合特性与雷诺数、管径比以及温度边界条件的关系。对于气固两相交叉射流,本文基于双向耦合采用TD2G9模型模拟直管中气相流动,采用牛顿运动方程模拟颗粒相的运动,同时采用离散单元法硬球模型处理颗粒间的碰撞问题。首先,本文采用该耦合模型模拟了二维方腔自然对流,通过与文献结果的对比验证了模型的可靠性。之后本文设置了4个方案,探讨了颗粒大小、载荷比、颗粒数流入速率以及速度比对流动特性和颗粒分布的影响,发现方案四中速度比的增加对全部流场区域的平均流动和湍动能都有较大提高,而前三个方案中讨论的其他因素对湍流脉动或局部时均流场的影响有限。