将RANS与LES结合起来发展非定常湍流模拟方法是当前条件下兼顾精度和效率的可行途径。本文对一种利用网格界面对RANS和LES进行显式分区并开展耦合计算的WE-RANS/LES方法进行了发展。从该方法的RANS部分、LES部分和耦合界面三个要素着手开展研究,使这一多时空尺度/多物理模型耦合的湍流模拟方法初步成型,并促使其向实际应用发展。改进并完善了程序平台NSAWET,通过改进时间推进方法、采用多重网格、改进MPI并行计算等手段改进计算效率,改进了程序框架使之能够适应高精度格式的需求。完善了窗口嵌入技术,实现了指定区域局部网格加密等。改进了压差及摩擦阻力的预测精度,为WE-RANS/LES方法的发展建立了良好的基础。在RANS部分,选择并研究了基于尺度自适应思想的k-kL模式,引入可实现性修正该模式改善了其计算稳健性。该模式改进了RANS计算对湍流流动的预测精度和能力,尤其是预测大范围分离的能力。将其应用于WE-RANS/LES方法中RANS区的非定常计算,可以用较小的计算代价捕捉大尺度非定常信息;并可提供流动尺度信息,有利于在RANS/LES界面构造人工湍流脉动。在LES部分,结合可控耗散的MDCD重构和低耗散的SLAU数值通量构造形成了一种隐式大涡模拟方法。经自由衰减湍流、槽道流动和圆柱绕流等典型流动问题检验,进一步讨论了网格尺度对耗散的影响并提出了相应的准则,促使MDCD/SLAU格式的数值耗散能够较好地模拟亚格子尺度湍流的行为,保证LES区可较为精细、准确地模拟湍流非定常结构。为解决RANS和LES不同时空尺度模拟的相互耦合,需在界面处构造人工湍流脉动补充LES一侧缺失的小尺度流动信息。利用分段函数形式的权重实现了一种考虑双向信息传递的耦合界面条件。提出了一种统一形式的数值过滤器,以相对简单的表达式构造速度脉动场,较好地近似湍流的能谱分布。通过对比研究,确定了适合WE-RANS/LES方法的人工湍流脉动构造方法。应用WE-RANS/LES方法开展了初步的非定常流动数值模拟,验证了该方法的可行性和在湍流模拟中的优势。