将守恒型单调迎风格式(MUSCL)和双曲正切界面捕捉(THINC)算法组合到一起进行数值重构, 并通过重构建立新的算子。重构的算子主要作用是尽可能降低网格的边界差商。在MUSCL和THINC算法下, 网格左右边界处的状态可以导出一个优化算法的差商判定机制。再按照这一边界差商优化值最小(BVD)的原则, 对MUSCL和THINC进行二选一。在BVD重构算子的作用下, 数值断面变得平滑, 并且有效地限制振荡。BVD重构算子的计算性能将通过一维和二维数值算例来进行检验。

研究水下爆炸中的防护层问题, 将爆炸气体、水、防护层或其他材料看成一个混合流场后, 它们的物理状态可以直接用统一形式的Mie-Grüneisen状态方程来表示, 再用Mie-Grüneisen混合模型模拟爆炸气体、水、固态防护层之间的复杂相互作用。计算时, 通过状态方程中的特定参数来区分流体成分的物理特性, 并通过体积分数来区分界面, 同时添加自由进出口边界条件; 计算过程中, 对防护层的效果进行细致研究。研究发现, 防护层的效果取决于材料的冲击阻抗。当冲击波从一种介质进入新介质时, 在新介质冲击阻抗较小的情况下其压力会降低。同时, 进入防护层的冲击波被结构物反射又会形成第二个冲击波。在这个过程中, 对防护层的厚度和距离进行关注, 但是这两个因素并未产生重要影响。

研究扩散形式的界面处理中混合物模型的处理方式对计算的影响。为了让界面的处理既简便又具有较强的适应性, 选用Mie-Grüneisen混合模型, 对原有基于体积分数的混合物模型进行改进。改进后的混合物模型, 以质量分数为色函数, 并利用流场中介质的密度完成对声速计算的优化。对声速的优化后, 可以在收敛机制下缩短时间步的数量, 提高计算效率。同时, 限制器的引入有助于使压力曲线变得稳定。数值算例证明, 改进后的质量分数模型, 能在多种计算格式下实现时间步数的降低。时间步数减少的幅度取决于物理条件。