随着高超声速飞行器和微机电系统的快速发展和广泛应用,跨流域尤其是过渡流区的稀薄气体非平衡效应问题也受到了越来越多的关注。对于这类问题的研究,主要存在以下三个方面的问题：一,新型高超声速飞行器外形日趋复杂,而微机电系统器械存在跨尺度问题,局部流动的细节模拟对网格生成带来困难；二,Euler或Navier-Stokes方程在稀薄环境下已不适用,对于稀薄气体非平衡流动问题的仿真模拟,通常采用以分子运动理论为基础的数值计算方法,如DSMC方法和Boltzmann方程直接求解的数值计算方法等；三,DSMC方法对于稀薄程度较低的过渡流区和连续流区,仿真分子数的需求将急剧增加,现有计算机能力不能满足计算量的要求。而Boltzmann直接数值求解计算方法计算量同样极大,对于复杂外形的模拟能力仍有所不足。