超声速和高超声速湍流流动由于涉及激波、膨胀波、波系干扰、激波/湍流边界层相互作用、大范围流动分离等问题，流动常常非常复杂。当前工程中最常用的RANS方法在计算包含大分离流动的超声速和高超声速湍流问题上有明显的缺陷。采用LES方法可以得到比RANS方法更精细准确的结果。但对于包含固壁的高雷诺数问题，现有的计算机资源往往不足以支撑LES在全流场进行数值模拟。鉴于效率和精度的平衡，RANS/LES混合方法成为重要的模拟方法。DES类方法作为一类典型的RANS/LES混合方法，适用于包含大分离流动的问题。高超声速进气道是超燃冲压发动机的进气系统。当进气道不起动时，可能会发生周期性的激波和分离区吞进/吐出现象，称之为激波振荡。由于激波振荡过程常伴随大分离流动，RANS方法在计算此问题上有一定缺陷，采用DES类方法可以得到更好的结果。本文在三维、多块、并行、结构网格有限体积计算方法的基础上，建立了适用于超声速和高超声速流动的DES类数值模拟方法，采用多个经典算例进行了考核验证。之后采用DES类方法对某高超声速进气道节流状态下激波振荡问题进行数值模拟。通过计算得到了与试验结果较为一致的激波振荡周期，并且得出瞬时流场的压强、马赫数、密度梯度云图，以及大尺度涡结构等信息，直观地模拟出流场的演化。说明本文建立的DES类数值模拟方法在超声速和高超声速流动的模拟上有着良好的表现。全文共分为五章，各章内容安排如下：第一章主要介绍了湍流数值模拟方法概况、DES类方法的研究进展和进气道激波振荡的研究进展。第二章较为详细地介绍了本文的计算方法，包括DES类方法控制方程的推导、时间离散和空间离散方法以及初边值条件等。第三章采用七个算例对本文建立的方法进行验证。通过Sod激波管问题、前台阶流动、层流非定常圆柱绕流三个算例对时间和空间离散方法进行验证；通过二维超声速凹槽流动对DES类方法的背景RANS模型进行验证；通过高雷诺数圆柱绕流、超声速混合层流动、超声速圆柱底部流动验证了DES方法对非定常湍流问题，尤其是包含大分离流动的超声速湍流问题的模拟能力。结果表明，本文建立的DES方法对时均量和脉动量的求解较为准确，并且可以捕捉到分离涡、激波、膨胀波等流动现象。第四章采用DES类方法对某高超声速进气道节流状态下的激波振荡问题进行数值模拟，并对激波振荡一个振荡周期内的流场演化进行了描述和分析。计算所得激波振荡周期、一个振荡周期内的动态测点压强变化趋势和流场演化过程与试验结果都较为符合，说明本文DES类方法在高超声速进气道的模拟上具有一定的可靠性。通过瞬时流场的压强、马赫数、密度梯度云图，以及大尺度涡结构（通过Q值等值面）等信息，可以直观地模拟出流场的演化，说明本文DES类方法可以用于高超声速进气道精细流动的研究上。第五章为结束语，对已有的工作作了回顾和总结，并指出今后的研究方向。