针对连续爆轰发动机实验研究中出现的多波面现象，本文通过三维数值模拟对连续爆轰发动机不同进气方式条件下燃烧室内流场进行比较，观测波面产生的过程，并对其生成的原因作出解释，为实验研究提供参考。同时为了今后进行燃料、氧化剂和燃烧产物混合程度对连续爆轰发动机燃烧室内爆轰波传播的影响，尝试了使用基元化学反应对二维连续爆轰发动机进行了模拟，并对结果进行了分析和评价。此外，由于三维和二维数值模拟计算量巨大，本文编写了基于MPI+CUDA的并行程序，以达到快速高效计算的目的。　　本文主要内容如下:　　一、综合叙述了文章所使用的计算格式和技术。详细介绍了数值模拟所采用广义坐标系下控制方程的形式，叙述了WENO差分格式的使用理由，列出对应的矢通量分裂和3阶Rung-Kutta时间步迭代的表达式，说明了文中使用的各种边界条件。此章还对一步化学反应和基元化学反应进行了说明，全面给出了本文使用的化学反应模型的表达式和参数，以供参考。最后还对基于GPU的CUDATM架构进行了介绍，说明了由于硬件特点而在CUDA编程中所需注意的问题。　　二、初步探索了利用基元化学反应模型对连续爆轰发动机进行数值模拟。本文首先通过一维基元化学反应模型模拟验证了模型和程序的正确性，然后利用二维矩形流场进行了燃烧室的近似模拟。模拟结果表明，若直接使用真实发动机参数进行模拟，模拟结果与事实相差很远，即基元化学反应模型对具有较高压强的混合燃料模拟会出现严重失真的现象。讨论认为基元化学反应对连续爆轰发动机的模拟存在不足，若采用基元化学反应模型分析流程需要做折中的处理。　　三、介绍了本文数值模拟的CUDA并行程序的编写。程序根据函数的数据结构特点对不同的函数进行了不同的优化。本文形象刻画了优化算法，并对GPU单卡、多卡在加速性能上的体现进行了比较。研究证明GPU利用CUDA编程可以大幅提升程序运行速度。　　四、对传统进气模式下多处点火产生的多波面现象进行研究。利用一步化学反应模型进行连续爆轰发动机燃烧室的模拟，通过设定均匀分布的多个初始点火点，人工建立多波面起爆的初始条件，并分析此后流场的变化。影响波面个数上限和下限的因素通过流场各个时间点上的发展变化得以阐述，并体现了不同数量波面达到稳定时间上的差异，得出对于给定尺寸和进气条件的燃烧室，存在一个最易稳定的波面个数的结论。　　五、研究不同进气方式对燃烧室内流场的影响。文章在传统进气方式的基础上建立了四种新的进气方式。通过对各个进气方式下流程的分析，得到不同进气条件对流场截然不同的影响，并初步解释了燃料混合气体与燃烧产物相互作用对流场的影响。在四种进气方式中，其中的放射间隔进气方式得到了实验中多波面自发形成的现象。在对四种模拟结构和传统进气方式数值模拟的比较之后，初步得到了燃烧室内可以存在稳定爆轰波传播和不稳定爆轰波传播的现象。　　六、对多波面自发形成现象进行深入讨论。本文首先对一个形成稳定多波面传播的算例进行了详细分析，根据流场的变化将点火后波面形成的过程分阶段进行讨论。数值研究结果展现了点火中期阶段新波面反复生成和消失的过程，解释了新波面产生的成因。其次将运算结果与他人实验结果进行比较，解释了实验结果中的一些现象，并证明了数值模拟的高逼真度。最后通过改变算例的条件，探讨燃烧室条件对新波面形成和波面稳定传播的影响关系。讨论认为波面的形成对各种条件都很敏感，波面个数、传播方向和稳定性与燃烧室各个条件没有定量的关系，同时再次验证了不稳定爆轰波传播属于爆轰发动机正常的工作状态。