在高超声速数值计算中，考虑热化学非平衡效应，计算了3种绕流流动，包括无黏氮气和空气绕圆柱流动以及有黏空气绕轴对称圆球流动。通过与已有的文献以及实验对比流场结构、脱体激波距离、壁面热流以及滞止线物理量分布，来验证非平衡数值计算结果的正确性。本文的热化学非平衡模型主要包括平动转动以及振动两温度模型，分子离解与振动温度耦合模型，化学动力学模型。在计算程序VAS2D(two-dimensional&axisymmetric vectorized solver)的基础上，本文增加热化学非平衡模型以及其产生的源项，发展了新的高超声速非平衡计算方法。数值计算采用分裂时间步方法分别处理流动部分和非平衡源项部分。流动部分采用基于非结构网格中心的有限体积法离散二维Navier-Stokes方程，并采用二阶迎风格式Muscl-Hancock格式进行求解，非平衡源项部分则采用类似于Prast的二阶显式时间积分方法处理。