该研究直接来源于航天工业总公司对高速飞行器性能评估的要求,目的就是要结合现代计算技术的发展,分析国外相同领域的发展动向,将先进的技术引入到中国高速飞行器的实际设计工作中来,用来提供准确的流场特性及其热环境.通过研究数值模拟技术存在的各种问题,提出改进解决的方案,促进数值模拟技术更进一步的发展,使求解雷诺平均Navier-Stokes方程组的数值模拟技术,随着计算机的发展,达到工程实际应用的程度.该文在有限体积的方法中引入TVD格式的概念,通过求解守恒型纳维埃-斯托克斯方程组数值模拟超音速或高超音速流动问题,解决高速飞行器的气动加热计算问题,对于流过每个单元表面无粘流通量的计算采用二阶精度的TVD格式,对于粘性流通量的计算采用上风/下风平均变量的中心差分方法,在构造二阶精度TVD格式过程中,提出了针对不同的流动问题,在计算中采用不同的流通矢量修正项,从而既保证了解满足熵条件,又减少了人工粘性的影响.该文提出了准确求解热边界层的网格尺度准则,发展了数值计算方法,能精确地预测了高马赫数高雷诺飞行条件下钝体弹头的传热.完成了并行算法在实际气动参数计算工作中的应用.该文的研究知用于从亚单速到超音速,空域从超低空到中高空及多种气动布局的气动力和气动加热计算.该文的计算方法已应用于解决复杂形状飞行器高马赫数高雷诺数条件下的气动加热问题,完成了导弹大马赫数飞行条件下的气动加热热流率的计算.