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在环境、能源等诸多领域中,多孔介质扮演着举足轻重的角色,其内部流动与传热的研究无论是在科学探索或者工程应用中都有极其重要的意义。基于此,本文利用LBM在孔隙尺度上对不同构造方式下的多孔介质内的流动与传热进行了介观模拟,以期通过本文的研究使人们加深对多孔介质内流动与传热问题的认识。本文的主要工作如下:(1)研究了不同的二维LBM模型及边界处理格式。在此基础上,模拟了简单结构的二维流动与传热问题,分析并研究了流动与传热的基本影响因素。为研究多孔介质内复杂流动与传热问题,奠定了坚实的基础。结果表明,在所研究的参数范围内,肋高增加、肋间与肋宽比增大、固流导热系数比增大,均会使综合传热性能变差。(2)基于图像处理方法(IPM)及四参数随机生成方法(QSGS)构造了二维多孔介质。利用块结构化LBM对部分填充多孔介质的二维通道内流动问题进行了模拟研究。结果表明,在所研究的压差范围内,达西定律对IPM和QSGS构造多孔介质中渗流依然成立;在任意压差下,基于IPM和QSGS构造多孔介质中流量及渗透率均随孔隙率增大而增大;在相同孔隙率下,IPM构造多孔介质渗透率比QSGS构造多孔介质渗透率大。(3)研究了不同三维LBM模型及边界处理格式。基于Sierpinski carpets方法及QSGS方法构造了三维多孔介质,利用LBM对完全填充多孔介质的三维通道内的流动与传热进行了模拟研究。结果表明,针对流动而言,在所研究的压差范围内,达西定律对Sierpinski carpets和QSGS构造多孔介质中渗流依然成立;在任意压差下,基于Sierpinski carpets和QSGS构造多孔介质的渗透率均随孔隙率增大而增大;在相同孔隙率下,Sierpinski carpets构造多孔介质中平均流速及渗透率明显大于QSGS构造多孔介质中平均流速及渗透率。针对传热而言,Sierpinski carpets和QSGS构造多孔介质内平均Nusselt数与Reynolds数近似呈线性关系,且需要考虑孔隙率的影响;在相同Re数下,Sierpinski carpets构造多孔介质中的平均Nusselt数大于QSGS构造多孔介质中的平均Nusselt数。