本文以超声速气流中的爆震为研究对象，面向爆震基燃烧冲压发动机技术，结合高精度自适应网格加密数值模拟、实验观测和理论分析三种研究手段，开展了超声速预混可燃气热射流起爆、不规则爆震波面传播研究。
　　为深入理解边界层影响下超声速预混气中热射流起爆机理，采用修改调试的有粘自适应加密程序在等直通道中开展了数值模拟，研究热射流起爆机理。当只考虑单边界层影响时，射流起爆过程可以分成三个阶段：热射流诱导弓形激波与边界层的相互作用阶段，爆震起爆阶段，起爆的爆震波面形成发展阶段。热射流起爆机理由弓形激波与边界层相互作用主导，在相互作用区域后方形成激波诱导燃烧，进而燃烧面与激波面耦合形成局部爆震。热射流成功起爆局部爆震存在一个来流马赫数范围，且这个范围比先前Euler模拟研究的马赫数范围要小。上壁面喷流前的分离区对弓形激波的形态有较大的影响，喷流前分离区足够大时，热射流无法起爆预混气。
　　将射流诱导的弓形激波反射起爆简化成斜坡诱导斜激波的反射起爆。研究发现斜激波在壁面反射起爆爆震波存在两种机制：规则反射激波诱导起爆和马赫反射诱导起爆，斜激波相互作用起爆机制更复杂，规则相交诱导爆震燃烧机制主导起爆过程。开展边界层影响下超声速预混气热射流起爆实验发现，当射流强度较大时，热射流起爆超声速预混来流主要是由于射流诱导的弓形激波与分离激波相互作用主导，从而诱导形成爆震波；当射流强度较弱时，喷流前分离区对起爆影响较大，分离激波和分离激波相互作用主导起爆过程，流场只能形成“＜”状的两道分离激波诱导燃烧结构。
　　开展了超声速气流中不规则爆震的模拟研究，研究发现，不规则爆震波面上存在的两大类四小类三波点结构，两类未燃气团结构，三种激波面状态，不规则爆震波面结构复杂，诱导区长度变化大，模拟需要更高的网格精度。网格精度对不规则爆震的模拟结果影响大。活化能低时，物理粘性对规则爆震波面影响有限，提高活化能后，物理粘性对不规则爆震波面影响明显，波面的涡结构被物理粘性抹平耗散严重。
　　开展大规模三维爆震热射流起爆模拟，发现三维圆管壁面聚焦效应对超声速热射流起爆的促进作用。采用单股热射流时，起爆发生在下壁面，采用对撞热射流时，起爆发生在两侧。方管中热射流起爆位置发生在管壁的两侧角落位置，形成的爆震波面呈现对角模态和矩形模态的叠加。