近年来，高超声速气动热特性是飞行器方面研究的重要问题，准确预测高速飞行器周围的流场热环境已经成为越来越备受关注的研究课题，本文运用计算流体力学方法对高超声速气动热问题进行数值计算研究。采用量热完全气体模型编写二维和三维计算程序，研究了量热完全气体的气动热特性，采用混合气体模型并以流体软件为基础，模拟了混合气体的气动热特性。论文的主要工作包括以下三方面：(1)根据高超声速量热完全气体气动加热流场的特点建立直角坐标系下的二维控制方程，并对控制方程无量纲化处理后转化到一般曲线坐标系下得到无量纲化控制方程；然后用中心差分格式对粘性项进行离散、Van Leer(FVS，即通量矢量分裂)格式对无粘项进行离散、用显式差分格式对时间项进行离散；最后应用二维程序计算并分析了二维圆柱绕流的气动热特性，验证了计算结果的可靠性。(2)根据高超声速量热完全气体气动加热流场特性建立无量纲化三维控制方程，并对控制方程的时间项和空间项进行离散，对时间项运用局部时间步长法和LU-SGS (Lower Upper Symmetric Gauss Seidel)法进行离散，对空间项的离散包括无粘项离散和粘性项离散；然后简单介绍了网格生成方法的步骤和方法；最后应用三维程序计算并分析了三维圆柱和双椭球模型的气动热特性，验证了计算结果的可靠性。(3)以Fastran软件为基础，利用有限速率双温度化学反应模型，分别对RAM-C和三维球头模型进行了化学非平衡流场数值模拟，分析研究两种模型的气动热特性，并对比了量热和非平衡两种条件下三维球头模型流场的分布特性，得出了气动热分布的一般规律。