微米尺度细颗粒在静电与流体作用下的迁移、团聚、堵塞、沉积等过程广泛存在于自然界和工业界中。以燃煤电厂中的电袋复合除尘技术为例,微米颗粒在外电场作用下发生荷电及极化,同时在静电单元的极板上沉积或进一步形成二次扬尘,最终进入到滤料过滤单元被纤维捕获。研究上述过程中的底层物理机理,颗粒间相互作用与宏观表征效果之间的关联,有助于改进技术设备、提高过滤效果。前人对微米颗粒在静电作用存在下过滤机理的研究仍较为浅显,其难点在于微米颗粒间存在较为复杂的长程静电/偶极作用、流体相互作用以及频繁的接触相互作用,开展模拟计算时间尺度跨度大,而开展实验则难以实时观测。基于以上背景,本文采用粘附性颗粒离散动力学与计算流体力学耦合的多尺度数值算法,对细颗粒在静电/极化和流体作用下的迁移、团聚、堵塞与沉积过程进行了系统性的研究,同时采用实验手段对极化条件下的颗粒团聚行为进行观测,最终使用过滤机理实验台对单元滤料的过滤特性进行机理性阐释。本文首先对不同粘附作用下的双纤维过滤过程进行了研究。通过改变颗粒的表面能,研究了不同粘附作用对宏观过滤特性和微观颗粒动力学行为的影响,构建了基于粘附数（Ad）和斯托克斯数（St）的堵塞相图。基于对堵塞时间的解耦分析,揭示了不同粘附作用所对应的堵塞机理。其次,通过搭建微米颗粒极化观测实验台,采用高速相机配合显微镜头的方式,对微米颗粒的运动进行连续拍摄,建立了在静电作用下单颗粒悬浮的动力学模型,揭示了微米颗粒在强外电场作用下的极化成链机理。在此基础上,采用双纤维模型单元对不同极化强度下的颗粒过滤特性进行模拟研究,发现极化作用有助于增强过滤效果。对颗粒在流场中迁移、团聚、堵塞、沉积形成颗粒层的全过滤过程进行分析,发现了极化颗粒过滤机理。进一步,同时考虑了粘附作用和静电极化作用对双纤维过滤的影响,阐述了不同粘附作用下偶极吸引力对颗粒动力学行为产生的不同效果;通过对比荷电与未荷电工况下的极化颗粒过滤情况,解释了极化和无极化条件下荷电对颗粒沉积结构造成的影响,进而总结出极化对于荷电颗粒堵塞沉积机制的改变。最后,基于自主搭建的过滤机理实验台,开展了一系列不同条件下的过滤实验研究,对复杂场（荷电、极化、湿度等）作用下颗粒过滤和沉积行为进行观测。结合宏观过滤参数和微观沉积形貌测量,对过滤过程中各阶段的颗粒行为进行分析,验证了模拟得到的堵塞沉积规律,并对纤维滤料的设计改进起到指导作用。