自然对流在实际生活中应用的例子随处可见,认识和研究自然对流的基本特征对调节建筑室内空气温度、加强或削弱热量传递、建筑节能具有很大的指导意义。本文采用流体力学、传热学理论研究了物性参数处理方法对自然对流数值计算的影响,并运用数值研究方法对不同空间位置、水平体积力、温度分布影响下的自然对流问题展开研究。首先,采用理论和数值方法研究三维方腔自然对流换热问题,将数值计算的平均努塞尔数与基准对比,其误差均在0.85%以内,验证了模型和计算方法的正确性。将不同物性处理方法的计算结果对比得出：温差为500K时,流体密度、导热系数采用常物性计算误差高达9.54%、-4.82%,为确保计算结果准确,在大温差自然对流数值计算中,应考虑流体密度、导热系数随温度变化对计算结果的影响；流体比热容、动力粘度采用常物性计算误差相对较小,当温差等于500K时,最大误差为2.17%、0.39%,由于计算误差随温差增大而增大,当温差大于500K时也应考虑比热容、动力粘度随温度变化对计算的影响。其次,研究了水平体积力作用下封闭腔体自然对流问题,得出对流强度随水平正方向体积力增大而增大,随水平负方向体积力增加而削弱。在倾斜角影响下,封闭腔体内空气受力状态发生了改变,导致自然对流强度随负倾斜角增大而减弱,对流强度随正倾斜角增大由增大逐渐变为减弱。再次,研究了方腔高温壁面不同温度分布的空气对流情况,得出温度分布对对流强度的影响,探索定温差情况下改变边界温度分布来加强和削弱自然对流作用的方法。