1、無網(wǎng)格方法由于其空間離散只依賴節(jié)點的點云，無需將節(jié)點互連構成網(wǎng)格，對于包含復雜幾何結(jié)構或運動剛體的流動問題具有傳統(tǒng)數(shù)值方法無法比擬的靈活性、優(yōu)越性。本文對復雜化學反應流場數(shù)值模擬的無網(wǎng)格方法及應用展開了研究。
　　首先，通過對邊界節(jié)點權重設置、理想推進點位置及權重計算、最佳推進點選取準則等關鍵問題的研究，發(fā)展了一套帶權點填充布點方案，實現(xiàn)了復雜結(jié)構流場的均勻、非均勻布點，點云的構建則在布點過程中同步完成。布點試驗表明該方法布點效果

2、理想，并且具有良好的健壯性，為后續(xù)化學反應流動的無網(wǎng)格數(shù)值模擬奠定了基礎。
　　然后，采用二維多組分Euler方程進行流體動力學建模，在當?shù)攸c云離散的基礎上，應用最小二乘擬合逼近空間導數(shù)，引入多組分HLLC(Harten-Lax-van Leer-Contact)格式和AUFS(Artificially Upstream Flux Vector Splitting)格式計算對流通量，并結(jié)合MUSCL方法對中心點和衛(wèi)星點間中點兩側(cè)的

3、流動變量進行重構，以提高計算精度;對于化學反應計算中的剛性問題，利用二階精度的Strang分裂方法處理，其中流動方程運用四階Runge-Kutta法顯式推進，化學反應微分方程采用有限速率反應模型和隱式線性化方法求解，進而建立了一套非平衡化學反應流場數(shù)值模擬的無網(wǎng)格算法，并將其拓展到三維空間。通過激波誘導燃燒、斜劈誘導爆轟、胞格爆轟等標準算例，檢驗了算法的可行性、準確性。
　　隨后針對包含運動剛體的流動問題，創(chuàng)建了待刪節(jié)點的判斷依據(jù)

4、，提出了重構空腔的快速確定方法，并調(diào)用帶權點填充方法對空腔進行布點，采用線性插值進行新舊節(jié)點流動參數(shù)的傳遞，實現(xiàn)了畸形點云的重構。進而基于ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)形式Euler方程，在前文研究的基礎上，建立了包含動邊界非平衡化學反應流動的無網(wǎng)格數(shù)值模擬算法。鑒于重構過程一定程度上增加了計算量，為了進一步擴大計算規(guī)模、提高計算效率，基于SPMD(Single-Program Multiple-D

5、ata)模型對上述算法進行了并行化處理，其消息傳遞采用MPI(Message Passing Interface)。通過對圓柱繞流和7.62mm機槍理想發(fā)射過程的模擬驗證了快速重構方法的有效性。
　　最后，對復雜化學反應流動數(shù)值模擬的無網(wǎng)格算法在實際工程問題中的應用能力進行了檢驗。對不同錐角、飛行速度時，彈丸誘導爆轟波流場進行了數(shù)值模擬;對不含、含尾噴管時，脈沖爆轟發(fā)動機單循環(huán)過程內(nèi)外流場進行了數(shù)值計算;重點對12.7mm高射機槍