气动热对飞行器的设计方面影响很大,准确预测飞行器的热环境成为了越来越热的研究课题,本文应用计算流体力学方法对高超声速气动热进行数值模拟研究。采用量热完全气体模型建立数值模拟方法,编写相应的计算程序,开展气动热的计算研究。根据高超声速量热完全气体气动加热流场的特点建立控制方程,即纳维-斯托克斯方程组,包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。对控制方程进行无量纲化以消除不同单位制的影响。对流场进行建模,生成贴体网格,将无量纲化后的控制方程从笛卡尔坐标系转化到贴体网格的坐标系中。同时,确立初始条件及边界条件。对曲面坐标系下的控制方程进行数值离散,用四种差分格式(S-W(FVS)格式、V-L(FVS)格式、AUSM+格式、AUSMPW格式)对无粘项进行空间离散,用中心差分对粘性项进行空间离散,用迎风格式对守恒变量进行时间离散。应用上述理论及方法进行程序编写,实现对高超声速量热完全气体气动加热流场各物理参数的计算,结果与文献进行对比,验证程序的正确性,同时发现流场的一般规律。并将研究工作用于实际高空环境中,讨论在不同条件下各物理参数的变化情况,建立较为系统的求解流场特性的计算方法。