随着计算机技术的飞速发展和计算方法的不断完善,从数值计算的角度结合计算数学和计算流体力学的数值模拟技术已经成为研究气液两相流动的重要方法。本文在气液两相流体动力学的基础上建立了气相和液相动力学方程。两相流动模型考虑了在高超声速气液两相流中,气液两相间的相互作用,分别用Euler-Euler双流体模型和Euler-Lagrange离散颗粒模型进行模拟,计算时考虑了湍流动能和湍流耗散,以及由粘性和浮力作用产生的湍流产物。为了防止在激波前后湍动能和耗散率的值变化过大,又在方程中引入3μt项,及“冻结压力”假设。在Euler-Lagrange离散颗粒模型中,认为离散颗粒穿过连续的流体介质,作用在颗粒上影响颗粒加速度的因素有气液两相速度的不同以及由颗粒运动引起的流体介质的位移。同时考虑燃烧室中的化学反应和燃料燃烧时对壁面辐射的热量,应用P1模型解决燃烧室内的辐射问题。研究了对燃烧室进气结构、不同来流速度以及喷入燃烧室燃料当量的变化对燃烧室内流动特性的影响,揭示了燃烧室进气结构对燃烧室内激波形成及传播的影响途径。在高马赫数的来流速度下,燃烧室内的激波长度增加,在燃烧室内经壁面反射次数减少。前部燃料当量较高时对燃烧室内的流动情况影响不大,尾部燃料当量影响到燃烧室喉部燃料和空气的混合即压力分布。大直径液滴在燃烧室内不容易被气流携带,总体阻力较大,在燃烧室尾部的速度与燃烧室内整体速度相当,并且在燃烧室内分布不均匀;小直径液滴易被气流携带,在燃烧室尾部速度较前面大,并且整体分布均匀。在高超声速冲压发动机的燃烧室内,考虑燃料燃烧时辐射的热量对系统流动情况以及浓度等分布的影响,通过与无燃烧时的情况比较说明考虑燃烧时燃料释放热量对系统的流动有很大影响。通过对燃烧室内的燃烧情况的模拟可以看出经过喉部时燃料和空气的混合物开始膨胀,混合更加均匀,在燃烧室喉部之后使得燃烧更加充分,在燃烧室尾部燃烧更强烈。