本文研究的是，以非定常复杂波系干扰为主要特征，以能量有效利用为背景的两个问题。一个是脉冲爆轰发动机喷管中非定常爆轰波传播问题；另一个是与龙卷风灾害控制直接相关的爆炸波-旋涡相互作用问题。 本文主要工作包括：第一，发展二维/三维非结构自适应有限体积程序，并引入基元化学反应模型对爆轰波化学反应进行数值模拟，从而为在复杂边界条件下的激波、爆炸波、爆轰波研究提供了有力的工具；第二、搭建双曝光全息干涉实验系统，采用自行研制高能点火器实现爆轰点火、爆炸波形成并采用精确延时器实现同步，成功模拟爆轰波、柱面爆炸波以及复杂的非定常波系相互作用流动并获得相应的测量结果；第三、通过双曝光全息实验和数值模拟相结合方法对爆轰波在复杂喷管中流场结构、爆炸波旋涡相互作用流场演化、激波与复杂三维物体相互作用等复杂现象进行了研究。