为了研究新型一体化加力燃烧室内的非稳态流动及燃烧过程,本文发展并完善了大涡模拟数值仿真程序,使其能够运用于类似加力燃烧室复杂结构瞬态流场分布的数值模拟中,为加力燃烧室内的热声耦合特性分析奠定基础。为了解决结构复杂的一体化加力燃烧室的结构化网格生成和计算问题,本文采用固体遮挡法处理加力燃烧室中的固体区域。该方法不仅极大地减少了网格生成时间,且能够有效的提高计算效率。选取经典台阶流动作为计算验证对象,将数值仿真结果与虚单元法及试验对比发现,两种方法获得的流场结构基本一致且与试验结果吻合较好,从而验证了固体遮挡处理方法的合理性。为了提高对加力燃烧室的预测准确性,本文在大涡模拟计算程序的基础上,添加了k方程和动态亚格子湍流模型的计算程序模块,编制了亚网格EBU燃烧模型与火焰面模型的计算模块;以Sandia国家实验室的典型扩散火焰结构为数值仿真验证对象,研究不同亚格子湍流模型和湍流燃烧模型对燃烧流场预测的影响,并将计算结果与试验进行了对比验证。结果表明,对于具有回流、射流和涡团耗散掺混等现象的复杂流动,采用动态亚格子模型的计算结果与试验数据相符较好,而Smagorinsky,k方程两种亚格子湍流模型则过高的预估了亚网格粘性的影响;两种燃烧模型在贫油区域内与试验结果吻合较好,而在富油区域内存在一定的差异,但总体而言,多步反应机理的火焰面模型预测结果更贴近试验结果。基于固体遮挡法,采用在回流掺混等复杂流动预测中适应性较好的动态亚格子湍流模型,在非交错网格体系下对一体化加力燃烧室的非稳态流场进行数值仿真研究,获得了非反应流场的数值预测结果。研究表明,在加力燃烧室空心叶片尾部出现明显的周期性涡脱落,并存在较为稳定的回流区,说明了空心叶片具有稳定火焰的作用;在叶片通道末端出现了明显的流动分离,同时中心锥后侧存在较大的涡旋,流动损失较大,表明该加力燃烧室内涵流道设计方案存在一定的不足。上述计算结果表明该计算程序能够较好地适用于航空发动机加力燃烧室等复杂结构的数值仿真。