随着CFD计算规模的急剧增长以及异构架构逐渐成为超级计算机系统架构的发展趋势,基于异构架构的并行计算研究必将成为CFD并行计算领域研究的重点。本文选取SIMPLE算法和人工压缩算法对不可压流动进行求解,并结合“申威”异构众核架构进行了串并行程序开发,对完整CFD求解算法在“申威”异构众核架构下的并行方案、加速效果等进行了研究、评估与分析。首先,以二维顶板驱动方腔流为计算模型对两种算法的计算结果进行了对比。随后,基于串行程序,在单个核组内,使用Athread进行众核并行程序设计。通过数组降维、设置阈值、多次加载的方法突破从核局存空间限制。并使用循环融合以及双缓冲机制对SIMPLE算法求解流程和通信过程进行了优化设计。结果显示,相较于单个主核计算,众核并行下的SIMPLE算法和人工可压缩算法最高分别能够加速约11倍和24倍。然后,基于区域分解方法,使用MPI进行了进程级并行程序设计。并通过引入全局索引以及全局设置影像区的方法,使各进程形式及计算流程统一,减少通信判断。随后,在单个子进程内部,通过众核并行实现了跨核组的多级并行计算。结果表明,相较于单个主核,128进程下二维定常问题的多级并行求解最高能够加速703倍;同时三维定常与非定常问题的多级并行加速比最高也达到300-500倍,加速效果显著。最后,通过对三维有限长柱体绕流的直接数值模拟,表明了基于神威异构超算平台的多级并行在求解大规模复杂流体力学问题中的优越性。计算所用最大网格规模以及核数达到2.4576亿和13.312万,成功将亿级网格规模的计算时长压缩至160小时。并通过多级并行的快速计算,对方柱绕流的涡结构特征进行了对比和验证。结果表明,自由端效应使尾流具有显著的三维特征;且当长径比为2时,尾流中的反对称涡会消失,表现为细长的流向涡二次结构。目前基于“申威”异构众核架构的CFD并行计算研究相对较少,且主要集中在矩阵求解的众核并行研究方面。对完整CFD求解算法在方案设计,流程优化以及加速效果等方面的研究相对欠缺,这也是本文的主要研究内容及创新性工作。上述研究,有利于推动CFD在神威异构超算平台上的应用,并为后续国产CFD软件的移植和优化提供参考和借鉴。