随着飞行器的飞行马赫数越来越高,其面临的流场也越来越复杂。面对流场中可能出现的激波、膨胀波、剪切层等种种流动情形,传统基于NS方程(Navier-Stokes方程)的数值计算格式逐渐显得力不从心,需要进行各种修正,如添加人工粘性、熵修正等。近年来,有学者放弃连续介质模型,从更基本的介观粒子模型的角度出发,提出气体动理论格式(Gas-Kinetic Scheme,GKS)。由于基本模型的优势,这种格式鲁棒性良好,低密度下保正,自动满足熵条件,兼具高精度与高分辨率,且计算效率与基于NS方程的格式相当。这是一种应用尚不广泛但是相当值得研究和推广的数值计算格式。浸入边界法(Immersed-Boundary Method,IB方法)是近年较热门的一种处理边界的方法。该方法中,网格无需贴合物面边界,进而大大减轻了网格生成的难度,特别适合于处理复杂、运动边界流动问题。为了拓展GKS的应用范围,丰富IB方法内涵,本文中,将以上两者进行了首次的结合。首先,本文从传统IB方法中连续力法的思路出发,构建适用于GKS中的IB-GKS方法。在该方法中,通过边界上的拉格朗日点施加给周围流体单元以力的作用来满足无滑移边界条件。与传统方法不同的是,本文中该力不仅作为力源项起作用,还会通过GKS通量求解器影响单元界面的通量,并且该力通过一种隐式的方法进行计算,这使得流动穿透现象得以消除。该方法可以应用到具有复杂或运动边界的不可压缩粘性流动问题中。之后,本文改进了传统IB方法中的另一类方法——直接力法,并将其应用于GKS中。该方法中,边界条件的施加是通过对物体边界内侧的影单元的流动信息的插值来实现的。本文利用边界线段截断单元间连接关系的情况进行影单元的划分,同时对影单元流动变量的构建策略进行了适当改进,使方法在流场中存在台阶、尖角时更合理。该方法可以应用于从亚音速到超音速的静止复杂边界问题中。本文通过斯托克斯第一问题的模拟,证明所提出的基于连续力法的IB-GKS方法在时间上具有2阶精度,空间上具有关于L?范数的1阶精度和关于2L范数的1.24阶精度。通过不可压缩静止单圆柱绕流、双圆柱绕流、振动圆柱绕流的模拟,该方法的有效性得到进一步验证。之后,本文进行了不可压缩静止单圆柱绕流、超音速大雷诺数圆柱绕流、亚音速和跨音速NACA0012翼型绕流算例,对所提出的基于直接力法的IB-GKS方法进行了验证。通过与其它实验与数值结果的大量对比,本文所提出的两种方法在模拟复杂或运动边界、不可压缩或可压缩绕流问题上的优良特性得到证实和体现,IB与GKS结合进行数值模拟是可行、有意义的。