辐射对流耦合换热问题作为传热领域的一个基本课题，在太阳能集热器、燃烧器、电子设备、航天器、核能工程等诸多工业应用和热分析领域中应用广泛。一般而言，在这些应用中热辐射和对流换热过程不能单独求解，特别是对于具有复杂光谱特性的衰减性介质，耦合迭代求解比较困难。正如传热领域著名学者Viskanta教授1998年在一篇关于高温传热领域的综述中指出：“由于辐射对流耦合换热问题本身的复杂性，相关机理还没有完全解释清楚，此领域还急需大量的基础性研究。”此后十余年里，国内外许多学者利用数值计算或者实验的方法对辐射对流耦合问题进行了广泛的研究。格子Boltzmann方法作为流体力学领域的一种新型介观方法，自提出之后便受到国内外众多学者的关注。已故著名学者田长霖先生1997年在一篇重要文献中提到：“尽管许多物理现象和工程问题的研究尺度是宏观尺度，但其根源仍然是分子尺度。建立跨尺度的物理模型有一定的困难，格子Boltzmann方法有望能为此提供有效的手段。”由于格子Boltzmann的介观特性，相比于传统的流体力学求解器，具有编程容易、计算过程简单、计算效率高、能够适应于复杂几何形状等优点。本文提出了一种新型的基于格子Boltzmann的多尺度耦合算法，即格子Boltzmann和直接配点无网格混合方法（LB-DCM），并将其成功应用于求解任意复杂形状参与性介质内辐射对流耦合换热问题。数值模拟证明，LB-DCM方法具有易于实施、精度高、稳定性好等优点。进而，我们将LB-DCM方法应用于求解辐射对流相变问题，探索辐射对于流动的分叉和双解现象的影响。