在高超声速飞行中,强激波后气体电离,可以采用外加磁场的方式对其进行流动控制。采用静磁场模拟软件实现复杂磁场的搭建,采用流场计算软件实现磁流体流场求解,对球头等典型外形进行建模仿真,研究磁控效应对气动力的影响,分析了磁流体激波控制、气动力控制机理。首先介绍了流体力学、电磁学基本定理,介绍了静磁场计算软件的有限元计算方法。给出了流场计算软件软件有限体积法下的流动积分形式的控制方程,以及和电磁场简化方程的耦合求解方法。针对球头绕流,基于低磁雷诺数磁流体方程,先从三种基本的均布磁场类型出发,分析了磁控阻力的作用机理,进而搭建了偶极子磁场、螺线管磁场,对比了不同磁场的磁控增阻效果。研究表明,轴向磁场对流场产生挤压效应,使得气流向轴心聚集,激波外形变得凸出,在大于0.1T磁场时,壁面压力趋于“饱和”;径向磁场对流场产生外推效应,并产生较大的激波径向拉伸,且具有最大的磁控增阻效果;周向磁场产生的感应电场对感应电流有抑制作用,从而使得磁控增阻效果不显著,增阻效果最差。对比相同驻点磁场强度下的螺线管磁场和偶极子磁场,前者拥有较大的径向磁场分量,因此具有更强的磁控增阻效果。针对圆柱绕流,分别采用Raizer电导率和常电导率模型,研究倾角磁场下的流场特征。对比不同倾角下的流场,发现激波脱体距离随随磁场倾角增大而增大。发现表面压力力矩与洛伦兹力力矩方向一致,且后者在总力矩中占主导地位。在常电导率流场中,通过七组数据对比发现,倾角时能产生最大的俯仰力矩。针对楔形体外形,采用了两种方法(碱金属种子粒子、电子束电离)来增强气体电导率,研究了轴向与径向磁场对其升阻比的影响。理论分析表明,磁场倾角必须介于流动角度(流动方向与水平方向夹角)与楔形体斜坡角度之间,才能增大楔形体的升阻比,工程应用上很难实现。并且通过数值模拟,验证了这一结论。还发现相比轴向磁场,径向磁场与流动角度夹角更大,因而会更大程度地降低升阻比。最后,同样基于两种增强电导率的方法,对进气道流场进行模拟,对比了不同工况下的流场状况,研究了均布磁场方向对进气道性能的影响。同样工况下,相对较小的径向磁场就能实现激波封口条件。磁控效应通过激波封口条件能增大流量系数,并且改变了反射激波位置能增大进气道出口流速均匀性。