固体战术导弹在高空实现头体两级分离过程中,流场内存在稀薄气体流动、反向喷流及气固两相流动等多种流动现象。本文围绕分离过程反向喷流问题展开相关研究工作。 首先,为考察弹体在无喷流干扰情况下的稀薄气体动力学特性,采用三角形面元对三角控制舵导弹进行壁面网格划分,并由自由分子流理论,建立了自由分子流区复杂外形飞行器气动力计算模型。分析了某型再入弹头在稀薄气体中的动力学特性。 其次,基于抛物化椭圆型微分方程网格生成方法,建立了能处理复杂边界流场的网格生成程序;并在此基础上采用一定的加密、正交化方法,生成了三维反向喷流流场分区对接结构网格。 再者,运用时间相关法,采用有限体积格心格式离散三维守恒N-S方程组,建立和发展了适用于喷流、外部绕流及喷管内流场模拟的计算程序。对反向喷流流场进行了数值模拟研究。分析了高度及分离距离的变化对流场结构及气动力特性的影响。 最后,采用DSMC方法模拟颗粒相运动,结合CFD方法,建立了求解气固两相流动的CFD/DSMC计算模型,对反向喷管引射管超声速气固两相流动进行了数值模拟研究。