隧道与地下工程领域涉及大量的流体运动问题,如地下水渗流、岩土体注浆工程的浆液流动,污染物运移,海水渗透侵蚀等,不同流体具有不同流型特征,表现为运动过程中不同的黏滞阻力,目前多采用室内试验方法进行流变试验测试,然后进行流变模型构建,缺乏黏滞阻力的理论预测方法,然而流体因成分不同导致流变参数差异较大且难以取样测试,因此亟需建立流体阻力预测方法,为相关涉及流体运动的研究提供理论支撑。为了揭示分子间相互作用对流体流动阻力的影响机制,本文基于能量密度对流体层流的分子运动状态进行能量转化研究,以线性黏性流体（小分子牛顿流体）与非线性黏性流体（高分子卡洛流体）为研究对象,分析了流体层流阻力与分子间相互作用力的量化关系,建立了考虑微观作用的层流阻力预测模型与本构方程,为后续从分子层面研究浆液流变特性提供理论基础。（1）基于能量密度从宏观与微观层面揭示了流体层流运动能量转化过程及内在原因。基于运动流体微分单元分析方法,研究了流体剪切应力与外力做功密度的关系,阐明了外力做功密度的转化过程。在此基础上,考虑黏性摩擦效应分析流体内部能量转化途径,引入能量密度概念,从宏观与微观揭示了流体层流运动能量转化过程与内在原因,为下一步稳态层流分子运动模型的构建提供理论基础。（2）针对小分子牛顿流体建立了稳态层流分子运动模型,构建了分子间相互作用与流体剪切应力的对应关系。基于分子团聚状态与稳态层流微观结构特征,分别对流体微观结构进行分子团簇粗粒化处理与层结构处理,获得了稳态层流时小分子牛顿流体的分子运动状态,建立了稳态层流分子运动模型,揭示了范德华力和氢键等分子间相互作用与剪切应力的对应关系,为下一步研究层流阻力预测模型提供理论基础。（3）针对线性黏性流体（小分子牛顿流体）与非线性黏性流体（高分子卡洛流体）,建立了考虑微观作用的层流阻力预测模型与本构方程。基于分子势阱理论,并结合速度梯度与剪切速率的关系,建立了考虑微观作用的层流阻力预测模型与本构方程。针对线性黏性流体,以小分子烷烃、醇类和水为研究对象;针对非线性黏性流体,以聚二甲基硅氧烷为研究对象,开展了温度与剪切速率对新模型预测结果准确性的对比研究。通过理论与试验对比研究,验证了考虑微观作用层流阻力预测模型的可靠性。