稠密液固两相流是颗粒流体系统中的一个重要而又前沿的研究领域。随着计算机技术的飞速发展,数值模拟方法已成为研究稠密颗粒液固两相流动的一种强有力的工具。基于欧拉法建立的欧拉-欧拉模型(TFM,双流体模型)和基于拉格朗日法建立的欧拉-拉格朗日模型(CFD-DEM,计算流体力学-离散单元法)是目前描述该类液固流动系统主要的数值模拟方法。由于CFD-DEM法可跟踪单个颗粒的运动信息,还能够考虑颗粒-颗粒、颗粒-壁面碰撞及颗粒-流体间的相互作用,已经引起了众多学者的重视。目前,人们对流固两相流动中很多现象和过程了解的还比较少,最根本原因是对流固两相之间作用机理的不了解,对其的研究还主要停留在简单的实验观测和通过实验数据构造经验公式上。实验研究和理论研究存在较大的局限性,一般认为,数值模拟可以对实验和理论研究中的一些不足进行补充,并逐渐成为一种被广泛接受的研究方法。本文第一步,建立了湍流直接数值模拟模型,用简化的模型代替圆形平面,对其湍流复杂流动行为进行研究。第二步,建立了基于欧拉-拉格朗日思想的液固两相耦合模型,采用将计算流体力学(CFD)和离散单元法(DEM)耦合的方法,以颗粒与约束面的冲击力大小表征约束面磨损程度,模拟了化学机械抛光(CMP)过程,研究了复杂流场中颗粒运动行为和由于颗粒冲击产生的磨损。本文用数值模拟的方法对化学机械抛光过程进行研究,通过晶片与抛光垫的转动速度、固体颗粒相体积分数以及粒径对硅片表面去除率的影响,从而对化学机械抛光里面的一些现象进行了解释。此结果可为以后化学机械抛光工艺过程参数的优化提供一定依据。