随着现代战机和导弹对高机动性的追求,矢量推力技术已经成为研究的热点和难点。由于之前的研究主要采用静态仿真技术来分析矢量喷管在固定偏转角度下的性能参数和流场特征,没有考虑到其动态特性,因此需要研究矢量喷管在动态偏转下的流场仿真。本文首先利用网格变形和网格重构相结合的动网格技术,研究了二元矢量喷管动态工作的内外流场结构和性能参数变化规律,计算其推力、流量系数、推力系数和气动矢量角。喷管内部流场随着偏转角度出现周期性变化,随着落压比增大,内外流场的波系也出现明显差异。推力和流量系数随着喷管几何偏转角度增大而减小,气动矢量角随着喷管几何偏转角度增大而增大,且推力在相同几何偏转角度下,喷管向上偏转和向下偏转推力大小不相同,存在一定的迟滞效应。随后进行了不同模拟高度、不同落压比的喷管动态仿真计算,落压比范围包括了喷管过度膨胀至完全膨胀和欠膨胀状态,发现在相同落压比和喷管几何偏转角度下,推力随着模拟高度的增加而变小,气动矢量角随模拟高度变化不明显。在同一模拟高度,推力随着落压比的增大而增大,气动矢量角随着落压比先增大后减小。推力系数在相同偏转角度下,随着落压比先增大后减小,正好符合喷管从过度膨胀至完全膨胀,最后到欠膨胀的状态变化。最后研究了二元矢量喷管+高空舱+排气扩压器的联合仿真模型简化,保留高空舱内平台和挡板等对舱内流场影响较大的部件,去除二元矢量喷管外部装置等对流场影响较小的部件,给出了联合仿真模型的边界条件类型和数值的确定方法,进行了联合仿真模型的不同空间离散精度和湍流模型的对比计算,最终确定了联合仿真模型的边界条件类型、空间离散精度和湍流模型,为后续二元矢量喷管在高空舱内的动态仿真奠定基础。