以颗粒和气体为组分的气固两相流动广泛存在于能源与化工系统中,而固体颗粒和气体相互作用是准确预测气固两相流动的关键。诸多学者已经对球形颗粒作了大量的研究并提出了相应的曳力模型,然而实际应用中颗粒多为以椭球体为典型代表的非球形颗粒。因此正确预测椭球颗粒系统的受力具有重要的科学价值和现实意义。本文以IB-LBM为基础,采用Hermans取向因子和Beta分布对椭球颗粒系统进行定量数学表征,辅以蒙特卡洛方法,可生成特定固体体积分数下具有特定平均取向及取向方差的均匀随机分布椭球颗粒群,基于此,对椭球颗粒群气固系统进行了一系列直接数值模拟,系统分析了颗粒取向、长径比对椭球颗粒群所受平均曳力、升力影响。并对颗粒系统中每个颗粒的受力进行分析,研究了颗粒构型和每个颗粒的取向对颗粒所受的曳力、升力和转矩的影响。基于直接数值模拟的结果,构建了任意长径比,Hermans取向因子和固体体积分数下的椭球颗粒的新的曳力,升力模型。