Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性现象广泛存在于天体物理、大气学、地球物理、核聚变以及工业生产等相关应用领域,研究其不稳定性控制方法及机理对以上领域内的工程研究具有重要意义和价值。本文基于非理想MHD方程组,采用CTU+CT算法,使用带特征变量限制的三阶空间重构以及HLLC和HLLD格式Riemann求解器,数值研究了不同磁场及物理参数对完全导电、非完全导电、各向异性磁流体中KH不稳定性的作用,揭示了磁场对KH不稳定性的控制机理和规律。研究了磁场作用下完全导电自由剪切层中KH不稳定性的流动结构特征与演变规律,揭示了流向均匀磁场的致稳作用和剪切磁场的破坏稳定作用的机理,以及KH不稳定性对于扰动波的色散关系。流向均匀磁场的致稳作用由垂直于磁感线的横向磁压力和指向磁感线曲率中心的抗弯磁张力共同完成。前者能阻止剪切界面两侧的流体相互掺混,后者则使卷起的界面曲率趋于零。流向均匀磁场主要抑制短波不稳定性,较小的流体粘性和/或压缩性会引入一个小范围波长的不稳定性。流向剪切磁场则有两种作用,一是在整体上抑制大的卷起结构,这一点与流向均匀磁场作用是一致的;二是在剪切界面上产一系列磁岛,磁岛之间发生合并和分裂,在磁冻结效应下生成涡流,最终形成新的不稳定流动。这种不稳定性与磁场强度相关,且磁场剪切程度越大,不稳定性越强。研究了磁场作用下非完全导电磁流体中KH不稳定性流动结构特征与演变规律,揭示了电阻、霍尔效应、双极扩散等非理想效应对KH不稳定性的作用与机理。电阻使磁场发生扩散,减弱了磁冻结效应,导致流体微元与磁感线耦合程度降低。因此剪切界面处的磁场梯度下降,磁能量降低,从而降低横向磁压力和抗弯磁张力,减弱磁场的致稳作用。霍尔效应不会破坏磁冻结效应,但会局部改变磁感线的曲率,导致横向磁压力不能有效集中作用于界面,从而降低了磁场的稳定性作用。此外,霍尔效应还能有效降低线性增长时间,提高线性增长率。双极扩散效应只能稍微降低线性增长时间,对线性增长率大小影响非常小。在饱和之后,由于双极扩散效应使涡内部卷起的磁感线卷曲程度降低,并且会产生较大的磁岛,导致磁场强度降低;但双极扩散导致的逆电阻式扩散使剪切界面磁感线聚集,会使磁场强度放大。因而,双极扩散效应在前期对KH不稳定性的影响较小,在饱和后由于磁场螺旋结构从内到外大部分被破坏,降低了横向磁压力的稳定作用,而抗弯磁张力作用虽然没有明显降低,但其范围非常有限,因而无法抑制流动不稳定。通过研究电阻与粘性同时存在能抑制不稳定性的临界阿尔文马赫数后发现,对于小雷诺数(10～100),电阻破坏稳定的作用不显著;对于大雷诺数(>300000),电阻破坏稳定的作用较明显。研究电阻与霍尔效应同时存在的KH不稳定性发现,流动最终会失稳,但会比电阻或霍尔效应单独存在情形要稳定。研究了各向异性磁流体中KH不稳定性的流动特征与演变规律,揭示了粘性各向异性与热导率各向异性对KH不稳定性的影响。粘性各向异性,热导率各向异性都对KH不稳定具有抑制作用,但其作用机制不同。对于各向异性粘性情形,由于沿磁感线方向上的粘性系数比垂直于磁感线方向要大得多,导致界面卷起过程中沿剪切面上的剪切速度变小,从而使内部卷起圈数减少,且卷曲程度下降。在这个过程中,粘性使得卷起结构中小涡产生增殖,特别是在边缘和内部分裂出数个逆时针的小涡。这些小涡还会发生合并,破坏了卷起结构常规增长,从而使流动变得稳定。对于各向异性热导率情形,直到饱和中后期,由于磁感线卷起结构内部被破坏,导致内部温度较高,而外部温度低;同时由于卷起结构被斜向拉伸从而导致磁感线分布不均匀,因此垂直于磁感线方向上出现大规模的热量交换过程。这一过程会有效地降低垂直于磁感线方向上的温度梯度,从而改变剪切界面两侧内能的不均匀性,降低纵向动能,从而有利于流动的稳定。在相干结构影响方面,各向异性粘性使原随时间增长的小尺度高频涡旋结构变成随时间衰减,各向异性热导率则使得低频主要相干结构的增长或衰减率降低,并略微增加了高频相干结构的振荡频率。