eN法是航空航天工程中的一种转捩预测方法,但它无法考虑边界层中的局部突变（如粗糙带、缝隙、台阶等）对转捩的影响。而后者在飞行器表面经常出现。近期发展的局部散射理论框架提供了该问题的有效解决途径。该理论框架从转捩的物理机理出发,定量刻画局部感受性和线性模态的局部散射两个机制,并用参数化的感受性系数和透射系数修正转捩判据。为了验证该理论框架的有效性,设计了一套高超声速边界层的直接数值模拟方案:选择了不同的初始扰动作为不同组直接数值模拟的入口边界条件。针对每一组扰动,分别在光滑壁与粗糙壁两种工况下对高超声速边界层转捩过程和转捩位置进行计算。研究触发转捩的过程,并定量考察粗糙带对转捩的影响。数值结果表明,高超声速边界层中的粗糙带可以促进低于同步频率的Mack模态扰动,而抑制高频扰动。因而,合理的选择计算工况可以出现粗糙元抑制转捩的现象。这是高超声速边界层区别于低速边界层的重要特征。该数值结果与描述线性模态局部散射机制的理论进行了细致地对比,数值结果验证了不同频率下的扰动在粗糙带的作用下都会出现局部散射现象,且其幅值的突变与理论值吻合很好。即使在扰动发展的弱非线性阶段,幅值的局部突变也与透射系数近似吻合,这说明在局部散射过程中,非线性的影响较弱。