中文摘要：

发展晶格－Boltzmann粒子方法研究微尺度多孔介质结构的流动与传热传质过程。基于介于宏观连续介质假设和分子动力学模拟之间的介观方法，分别建立综合考虑气体稀薄性与可压缩性、以及液体毛细效应和电双层效应的多孔介质的数学物理模型，研究速度滑移、温度跳跃、变物性以及非常规力对多孔介质输运过程的影响机理与规律。对微尺度多孔介质的宏观输运特性进行实验研究，并对理论模型进行有效验证。实现从介观及微观层面探索微尺度多孔介质输运过程的内在物理本质，并最终获得微尺度多孔介质宏观输运特性与微观结构特征之间的关系。研究结果不但对发展LBM介观方法本身具有重要的学术意义，而且对能源、生物及环境等涉及微观传递过程的工程领域具有较高的应用价值。

结论摘要：

基于介于宏观连续介质假设和分子动力学模拟之间的格子－Boltzmann介观方法，利用气体动力学知识，建立了考虑固体壁面上的动量调和系数的LBM微尺度模型并拓展到三维，分别建立综合考虑气体稀薄性与可压缩性的气体工质、以及液体电双层效应的液体工质的多孔介质的数学物理模型，研究了速度滑移、温度跳跃以及电渗、电粘作用力对多孔介质输运过程的影响机理与规律。将微尺度模型扩展到非均匀网格，提高模拟效率。对常规宏观模型在微尺度中的扩展进行可总结和鉴别。对微尺度单通道以及多孔介质的宏观输运特性进行了实验研究，并对理论模型进行有效验证。实现从介观及微观层面探索微尺度多孔介质输运过程的内在物理本质，并获得微尺度多孔介质宏观输运特性与微观结构特征之间的关系。研究结果不但对发展LBM介观方法本身具有重要的学术意义，而且对能源、生物及环境等涉及微观传递过程的工程领域具有较高的应用价值。