在高超声速飞行器的发展历程中,激波与边界层相互作用问题一直是研究的重点领域。目前大多数研究中主要关注的是激波与平板边界层相互作用,但在实际的高超声速飞行器内外表面,普遍存在着各类曲面。曲率对湍流边界层的发展、稳定等都存在着重要影响,对激波与边界层相互作用的影响则更加复杂。因此,对流场中各类激波与曲面边界层相互作用机理的深入研究与准确认识对当前高超声速推进系统及飞行器的进一步优化有着极其重要的意义。本文综合采用纹影技术、粒子图像测速技术（PIV）和数值模拟的方法,对超声速条件下激波与曲面边界层干扰的流动特性进行了详细研究。首先,论文对超声速条件下激波与平板边界层相互作用机理进行了研究。通过纹影与PIV实验技术,获得了流场波系结构与速度分布情况。结合数值仿真,分析了激波强度及模型堵塞度对激波与平板边界层相互作用的影响。结果表明,激波强度越大,边界层分离区越大,即促进边界层分离的能力越强。该结论同样适用于凹/凸曲面中的激波与边界层相互作用。在激波强度不变的情况下,分离区长度随着堵塞度增大而增大。这是由于堵塞度增大,边界层内逆压梯度增大,对边界层分离的促进作用加强。同时堵塞度大的地方,流道更窄,当堵塞度大于某一临界值后,流场中逆压梯度会导致波前流体无法顺利向波后方向流动,此时可能造成风洞不启动。其次,研究了凹曲面中激波与边界层相互作用进行。基于实验与数值仿真结果,分析了激波强度、流向凹曲率和凹曲面偏转角等三个因素对激波与边界层相互作用的影响。结果表明,凹曲面能促进边界层分离,且曲率半径越小,对边界层的分离作用越明显;激波与凹曲面边界层相互作用位置偏转角越大,对应边界层分离区长度越大。这主要是由凹曲面的逆压梯度决定的,曲率半径越小且偏转角越大时,对应曲面位置处逆压梯度越大,推动边界层分离的效果越明显。最后,研究了凸曲面中激波与边界层相互作用。与凹曲面研究类似,论文主要从激波强度、流向凸曲率及凸曲面偏转角等方面展开,并总结了不同曲面对激波与边界层相互作用的规律。结果表明,与凹曲面相反,凸曲面能起到稳定边界层的效果,且曲率半径越小,对边界层稳定作用越明显;边界层分离区随着激波与凸曲面边界层相互作用位置点偏转角增大而不断减小。这是因为凸曲面中存在顺压梯度,且顺压梯度随着曲率半径的减小和偏转角增大而不断增大,对边界层的稳定效果不断增强。