直接统计模拟位置元新方案是处理过渡领域三维复杂流动的有力工具,表面元标识是实现该方案的一个基本步骤.该文发展了一种表面元标识方法,不需要做任务近似处理,可以直接、准确地标识记录物面在表面元的分布情况,解决了原有方案在处理翼尖及圆锥头部外形时所遇到的问题,适用于各种外形,并可以有效结合分子表面反射确定论判据.建立在这种新的表面元标识方法基础上的外形准备模块,容易嵌入DSMC位置元新方案的通用程序,用于计算三维复杂外形稀薄气流.关于圆球绕流,多年来已经有许多实验给出了诸如阻力系数、驻点线密度分布等数据,该文利用发展的通用算法模拟滑流区、过渡区和自由分子流区高超声速圆球绕流,模拟结果与实验数据和准确解吻合.羽流冲击平板问题是考虑羽流与航天器相互作用无污染问题的基础,该文利用通用算法模拟了羽流垂直冲击平板的问题,得到了真空背景和有背景压力两种情况下被冲击平板表面的流场物理量,并将有环境压力时的结果与实验数据进行比较,相符很好.这些结果本身是有价值的,也证明了位置元新方案及论文发展的表面元标识方法的准确性以及程序的通用性和可靠性.该文还对分子表面相互作用的不完全能量适应CLL模型进行了探索,给出了此模型分子反射几率的一种新的推导及其在DSMC中实现途径.利用此模型模拟了表面条件为完全能量适应漫反射与温弹性反射两种极性情况下不同Knudsen数的高超声速圆球绕流阻力系数,并与风洞实验结果进行了比较.