大涡模拟（LES）是湍流计算的重要工具，目前LES的主要领域是单相湍流，关于多相流的LES研究还处于发展的初期。本项目建议研究颗粒-流体二相湍流的大涡模拟。LES只能求解大尺度的流体速度和涡结构，而不能提供亚格子尺度速度及其涡结构信息。Stokes数量级为1的颗粒，流体亚格子尺度速度对其运动影响很大，LES不能准确预测颗粒在湍流中运动及其局部统计行为，如颗粒非均匀聚集，进而影响碰撞速率。.本项目利用拉格朗日-欧拉模型描述颗粒-流体运动，通过直接数值模拟（DNS）、滤波DNS和LES模拟，评估亚格子尺度速度及其涡结构对颗粒运动及其统计行为的影响；基于亚格子尺度速度及其涡结构对颗粒运动的作用相当于一个随机作用力的假设，考虑颗粒与小尺度涡相互作用的特点，构造与二相湍流大涡模拟相匹配的颗粒亚格子模型，发展颗粒-流体二相湍流大涡模拟方法。