自然对流是由流体密度差异引起的浮力驱动的流动,具有重要的科研和应用价值。其中腔内自然对流由于广泛存在于自然界和工程应用中,已备受国际学术界的重视。三角形截面腔内的自然对流是建筑阁楼设计的重要考量,即合理设计的阁楼不仅能使室内冬暖夏凉并可达到节能环保的目的。这也符合国家中长期可持续发展的规划。因而,三角腔内的流动和传热已成为近年来研究的一个关注点。本文采用量纲分析的方法,从理论上讨论了顶部冷却三角形截面腔内自然对流的瞬态发展过程,并对部分重要的量纲关系式进行了数值校验,获得了满意的对比结果。此外,采用三维数值模拟,通过与前人实验结果的对比,刻画了三角腔内流动与传热对控制参数(如瑞利数、普朗特数和腔体高宽比)的依赖,并获得了若干流动和传热的定量表达。文中较重要的研究进展包括：(1)利用量纲分析方法,讨论了三角腔内瞬态自然对流的动力及传热控制机制,得到了不同控制机制下热边界层流、入侵流和羽流等的速度、厚度及控制机制转换时间的基本量纲关系式,给出了不同流动规律(包含不同动力及传热控制机制)在控制参数空间内的存在范围;(2)通过观察三维数值模拟结果,证明了三角腔内纵向对流卷的存在,分析了相应的流动机制,明确了纵向对流卷等流动现象存在及演化的控制参数范围；(3)通过分析三维数值模拟结果,确认了三角腔内自然对流流动的复杂多模态数值解的分岔,描述了典型分岔后的具体流动结构,给出了数值解分岔在主要控制参数空间内的演化。总的来说,通过研究由水平温度梯度(来自三角腔斜壁)和垂直温度梯度(来自三角腔斜壁和底壁)耦合驱动的复杂流动和传热,获得了对流体动力、传热和流态间演化的新认识和理解。