对于固-液两相湍流的研究，至今，大多数学者都是从连续介质原理出发，主要着眼于低浓度的固-液两相湍流。但对于高浓度固-液两相湍流，很难用连续介质理论推导出颗粒间的碰撞压力项，而基于波尔兹曼方程的动理学理论能够很好地描述固-液两相流的微观相互作用特性。针对水力机械叶轮内部的高浓度固-液两相湍流，在两流体模型基础上，本文运用分子动理学理论和大涡模拟方法对此开展了理论研究和数值模拟。 在该文中，采用分子动理学方法，对高浓度固-液两相湍流的液相分子和固相颗粒的波尔兹曼方程取零矩和一次矩，得到两相湍流的瞬时控制方程。同时，推导出了两相湍流的颗粒间碰撞项和固相颗粒粘性系数，完成了高浓度固-液两相湍流的动理学模型：连续方程和动量方程。 该文采用大涡模拟方法模化高浓度固-液两相湍流的控制方程。首先根据流动建模原则—包含流动信息越多的模型将更准确，并考虑亚格子应力的对称性和量纲一致性，在基于应变率张量和旋转率张量的不可约量及Smagorinsky模型和亥姆霍兹定理的基础上，该文提出单相液体湍流的二阶双系数动态亚格子应力大涡模拟模型，在此模型中，亚格子应力表示为应变率张量和旋转率张量的函数。然后将单相液体湍流的二阶双系数动态亚格子应力模型理论推广应用于高浓度固-液两相湍流的研究中。考虑到滤波后的两相湍流连续方程不守恒，文中提出质量加权思想来处理两相湍流的大涡模拟控制方程。在计算中引入贴体坐标系和交错网格系统，利用有限体积法离散两相湍流控制方程，液相数值解法采用SIMPLEC算法，固相数值解法采用迭代法。 文中还将单相液体湍流的二阶双系数动态亚格子应力模型应用于弯管单相液体湍流计算中，得出的流场分布和压力分布都与试验结果比较一致。 此外，基于高浓度固-液两相湍流的动理学模型和二阶双系数动态亚格子应力模型，预测了直管和水泵叶轮中高浓度固-液两相湍流。两相湍流的流速场、颗粒浓度分布和压力分布等计算结果都与试验结果基本吻合。