激波-激波干扰问题是吸气式高超声速飞行器发动机的内外流耦合流动中最 具挑战性的难题之一。由激波相互作用所产生的激波、膨胀波、剪切层和射流等 复杂流动结构，一方面会在干扰区域附近与壁面边界层相互作用，给物体表面带 来极高的热载荷和力载荷，给飞行器的飞行安全和使用寿命都带来严峻的考验； 另一方面，激波-激波干扰也可能会伴随一系列的层流-湍流转捩、化学非平衡过 程，非定常振荡等复杂现象，使得问题的难度进一步提升。其中，激波-激波干扰 的流场预测是研究者们重点关注的科学问题之一，具有重要的科研意义和工程应 用价值。本文主要通过数值模拟和机器学习算法，建立了具有显式解析表达式的 激波干扰流场预测模型以及激波干扰类型转变准则。该准则能够正确预测壁面压 力和热流的分布规律。另外，本文通过理论方法和数值模拟，分析了不同气体模 型下的激波干扰流场结构和流场参数，揭示了高温真实气体效应对激波干扰流场 构型和流场参数的普适影响规律。取得的主要创新性研究性成果如下： (1) 针对圆柱诱导的弓形激波和入射斜激波的干扰问题，分别基于量热完全 气体模型和仅考虑振动激发的热完全气体模型，数值求解二维可压缩 NS 方程， 得到一系列二维激波干扰流场的数值模拟结果，形成斜激波-弓形激波干扰流场 数据库，为机器学习过程提供充足的数据样本。 (2) 基于 MBB 算法建立了不同气体模型下的 IV 型激波干扰流场结构的预 测模型。该模型具有显式的解析表达式，能给出 IV 型激波干扰流场的特征位置 参数（上下三波点位置）的坐标公式，从而进行超声速射流结构的几何结构的预 测。数值结果与机器学习的预测结果表明，该预测模型具有较高的精度。 (3) 基于 MBB 算法，建立了不同激波干扰模型下的激波干扰类型转变准则 分界面的三维曲面方程。同时，利用方程在特定平面上的投影，得到了随来流参 数变化的不同气体模型下的干扰类型转变准则曲线，清晰刻画了来流参数对干扰 类型转变过程的影响规律并开展了大量的数值模拟，验证转变准则的性能。对该 准则上的临界工况的激波干扰结构和类型以及壁面压力和热流的分布规律进行 预测，结果表明本文所提出的准则具有很高的准确性和可推广性，可以用来快速 预测工程计算中所发生的激波干扰类型，对采用不同气体模型计算时所带来的压 力和热流分布的差异进行合理的预测。 (4) 通过大量的数值模拟结果分析，揭示了高温气体效应对典型的激波干扰 流场参数和流场构型的影响机理。当改变来流条件时，高温气体效应对弓形激波 波后的压力和马赫数的影响并不显著，振动激发使得气体分子的部分平动能转化 为振动能，故导致波后温度更低。此外，由于振动激发，气体比热比减小，可压 缩性增强，故激波脱体距离减小，整体射流结构更靠近圆柱壁面。