在自然界和很多的工业应用中,都存在流体在多孔介质内流动的问题。在石油开采领域,更是会经常遇到此类问题,对于我国的石油开采工业而言,迫切需要进一步提高石油的采收率(Enhanced Oil Recovery, EOR),这就需要详细研究多孔介质中流体流动的传质传热规律。在目前的研究中,主要涉及两种尺度,孔隙尺度(Pore Scale)和表征体元尺度(Representative Elementary Volume, REV),在实际工程中,常使用Darcy定律描述流体在多孔介质内的流动,渗透率k是其中的一个很重要的参数,然而在使用该定律时,流体和多孔介质复杂的交互作用只能体现在一个宏观的统计参数k之中,其中包含了流体和多孔介质的许多参数,而要确定这些参数,又必须建立在对孔隙尺度下流体流动的合理描述及流体性质的准确预测的基础之上。因而在孔隙尺度下详细研究流体在多孔介质内的流动与传热特性,建立物理背景清晰,数学基础牢靠的REV模型,无疑具有重大的工程意义。因此,本文从孔隙尺度下流体在多孔介质内流动的研究出发,分析流体在多孔介质中的传质传热的规律,研究渗透率的微观机理,寻求提高采油效率的方法。基于孔隙尺度下的多孔介质模型,使用光滑粒子动力学(SPH)数值模拟方法研究多孔介质中不可压缩流体流动现象,分析流体在孔隙尺度下的流动特性。首先通过模拟经典的Poiseuille流和Couette流验证了方法的正确性。随后,针对流体在分别由圆柱和方柱为骨架构造规则的多孔介质内的流动情况,同时使用SPH和FEM方法进行模拟,得到的结果十分吻合。利用SPH方法模拟了流体在随机方法以同尺度的圆柱为基元构造的一种人工随机多孔介质模型和基于贝雷岩心获得的多孔介质模型,模拟结果表明平均流体速度和体积力具有良好的线性关系。然后将SPH方法拓展到了两相模拟的领域,验证了拉普拉斯定律。最后利用SPH方法研究了导热问题,从多个算例中验证了SPH方法的精确性,然后用该方法研究了多孔介质中的纯导热问题,得到了精度很高的结果。