非等温颗粒悬浮流广泛存在于自然界和工业应用中。颗粒-流体间的热对流会对颗粒-颗粒、颗粒-流体间的相互作用造成重要影响，因此研究非等温颗粒悬浮流的内部机理，对于深入认识沙尘暴等自然现象、指导锅炉生产和运行等有着重要意义。颗粒与液滴间的碰撞也在自然界、食品工业、制药工业中扮演重要作用。实验研究复杂两相流现象很难抓住其中的内部作用细节，数值模拟是更好的选择。格子Boltzmann方法（LBM）作为一种日渐成熟的介观模拟方法，有着计算效率高、能捕捉内部作用细节、并行效率高等优点，已成为研究非等温颗粒悬浮流、颗粒-液滴碰撞的重要工具。本文利用LBM对非等温颗粒悬浮流和颗粒-液滴碰撞进行了研究，主要包括以下几个方面：　　首先，采用LBM，结合浸没边界法（IBM），分别研究了两热颗粒、两冷颗粒和一热一冷双颗粒的沉降，并分析了格拉晓夫数对两非等温颗粒沉降间相互作用的影响。此外，对三种情况下双颗粒沉降过程中的相互作用进行了对比研究。　　其次，采用LBM-IBM，研究了热对流条件下颗粒尺寸比对两球形颗粒沉降行为的影响。研究了三种工况：两等温颗粒、两热颗粒和两冷颗粒的沉降。结果表明颗粒尺寸比对两非等温颗粒沉降中的拖曳、碰撞和翻滚（DKT）过程产生重要影响。颗粒尺寸比越大，两非等温颗粒的翻滚过程发生得越早。研究了热对流对两沉降颗粒的临界颗粒尺寸比的影响。当初始时刻小颗粒置于大颗粒上方时，两冷颗粒、两等温颗粒和两热颗粒的临界颗粒尺寸比依次增大。随着颗粒尺寸比的增大，热对流对两非等温颗粒间的相互作用的影响减弱。　　接着，研究了热颗粒群和冷颗粒群在重力作用下的沉降行为，并讨论了格拉晓夫数对非等温颗粒群沉降的影响。结果发现，格拉晓夫数增大，热颗粒群的平均沉降速度减小，颗粒间的沉降速度差异也减小。对于高格拉晓夫数，上方部分热颗粒在热浮力冲击下向上运动，并逐渐远离下方颗粒。热颗粒群在达到稳定状态后成层状分布，各层颗粒的沉降速度有较大差异。格拉晓夫数增大，冷颗粒群的平均沉降速度增大，颗粒间的沉降速度差异也增大。由于冷颗粒间的排斥作用，达到稳定状态时冷颗粒群的颗粒分散度最大。　　最后，研究了运动颗粒与液滴间的碰撞行为。基于颗粒与液滴间偏心率的大小，观察到颗粒液滴间的合并和分离两种碰撞机制。当偏心率较小时，颗粒液滴间表现为合并机制；当偏心率较大时，颗粒液滴间表现为分离机制。在此两种碰撞机制的基础上，进一步分析了颗粒表面湿润性和颗粒-液滴尺寸比对颗粒-液滴碰撞行为的影响。