工业过程中的气流运动严重影响着企业的生产状况,作业环境质量以及职工身体健康。矿井通风、井喷过程、铝电解槽集气罩等场所的流体无论作为输运媒介、生产物质、还是环境保障都对各领域起着主要的作用。CFD是流体研究中的重要方法,不仅可以取代部分耗时、耗资的物理实验,而且可以大大提高工艺优化的效率,因此是很有前途的方向。虚拟现实在可视化与立体显示方面具有突出的优点,是仿真的最高境界。本文从流体力学基本理论分析出发,研究了不可压缩和可压缩流体的CFD方法,并引入虚拟现实技术,确定了三维立体显示的算法和三维图像的产生方法；通过耦合的CFD与虚拟现实技术,提出了模拟结果立体化显示的方案。在对矿井空气质量和地下热源分析的基础上,运用工业通风与计算流体力学理论,并借助专业化CFD软件对红透山地下采场的风流情况进行了模拟,给出了采室中温度场、压力场、速度场及流线的分布情况,并与实际测量结果进行了比较,具有相当好的吻合性。还对压缩性流体的井喷过程进行了研究,用理论公式对不同气体组份在不同管径、压力、风速下的扩散情况做了分析,通过模拟得到井喷气体在空间的浓度分布和可能的点火位置与范围,模拟结果与理论公式计算吻合,并通过了专家的验证。针对铝电解槽集气罩内风流,以内部风压均匀为原则,采用CFD对罩内风流速度场、压力场进行了模拟,并对集气罩的结构、烟道开口尺寸进行了优化,达到满意的效果。另外,还在协助建立的东北大学大型虚拟现实平台上,对模拟结果进行了三维立体化,实现了虚拟现实。创建的场景具有较好的立体感,不仅拓宽了虚拟现实技术的应用领域,也提高了CFD的研究水平。