近年来,在航空工程实际中常遇到可压缩空腔流动的问题,如飞行器的内埋式弹舱、起落架舱等。空腔流动涉及到非定常流、涡动力学、声与流相互作用等许多复杂问题,对飞行器的性能和稳定性有重要的影响。因此,对空腔流动的研究具有十分重要的意义。本文研究了基于S-A模型的定常N-S方程的解法:中心格式有限体积法进行空间离散、五步Runge-Kutta法进行显式时间推进。在定常算法的基础上,双时间推进法求解非定常N-S方程,并研究了基于S-A模型的DES方法。采用S-A模型及基于S-A模型的DES方法分别数值求解非定常N-S方程,模拟空腔流动,通过与实验的比较发现DES方法更适合于空腔流动的数值模拟。基于N-S方程的非定常算法,第一,本文对比研究了二维及三维空腔流动,压强脉动曲线、空腔底部静压系数分布及瞬时流线图表明,空腔的展向流动简化了流场结构,削弱了压强脉动的幅值,但是使压强脉动变得不规则并且不可预测。第二,本文研究了马赫数对空腔流动特性的影响,随着马赫数的增大,空腔底部平均静压系数也有所增大。某些长深比的空腔,马赫数发生变化时,会引起空腔流场的流动类型的变化,即随着马赫数的增大空腔流场类型有向开式流动转变的趋势。第三,本文研究了串并列空腔流动特性,当两个串并列空腔的位置比较靠近时,会出现耦合的自持性振荡,与单个空腔的自持性振荡有明显的不同,耦合模态频率定义为在串并列的两个空腔中同时出现的频率。最后,本文对腹部带空腔翼身组合体气动特性进行了初步研究,结果表明空腔对飞行器气动特性影响显著,开腔后阻力系数明显增大,升力系数有所减小;开腔后翼身组合体流场变得复杂。