高超声速飞行器在大气密度很低的高空要做持续飞行,出现了与超声速流动有区别的一个基本特征----低密度效应,即物面处速度发生跳跃。高空低密度效应对流动特性及阻力计算的影响情况是值得研究的问题。本文以Navier-Stokes方程为控制方程,采用壁面速度滑移的边界条件。对来流马赫数为8的平板边界层二维扰动演化进行了数值模拟,同时对平板壁面的摩擦系数和热流通量也进行了研究。得出以下结论:1.对高空二维高超声速边界层,当所研究高频T-S波幅值增长到约0.007时,非线性作用影响已不能忽略,表现在不稳定区域发生变化,中性曲线的上分枝出现了波动。没有穿过这一中性曲线时,扰动波幅值曲线不发生振荡。当穿过它时,扰动波增长率沿流向出现正负交替,这一点也可从对应频率的扰动波幅值曲线发生上下振荡得以证实。而在研究高空马赫数为4.5和低空马赫数为8的扰动演化时,中性曲线并没有波动。2.壁面的摩擦系数和热流通量沿流向逐渐减小。而且,对于等温壁的情形随着等温壁面温度的降低,壁面摩擦系数减小,而壁面热流通量增加。3.对于二维楔形体流动,楔角越大,则激波后的Kn数越大。由于Re数、马赫数均发生变化,尽管密度有所增加,仍使Kn数增大。4.与壁面采用无滑移速度边界条件的结果比较发现,壁面摩擦系数和热流通量的计算值偏低,但相差并不大。这是由于来流的Kn数为0.00237,虽然属于滑移流区(0.001<Kn<0.1),但值相对较小,仍接近连续流区。随着高度的增加,Kn数越大,若采用无滑移速度边界条件来计算,则计算结果会有很大差别。