固液火箭发动机具有成本低、安全性好、推力可控等优点,是化学推进领域的一个重要类别。固液火箭发动机的燃烧受到传热、流动、结构等多种因素影响,使其性能预示非常困难,也制约了这种发动机的应用。本文从仿真的角度出发,建立了基于燃面耦合传热的数值模拟方法,得到了固液发动机工作过程仿真的有效途径。本文以某固液发动机作为研究对象,基于发动机性能计算的化学平衡方法,建立了固液发动机内弹道计算模型,并通过该模型计算了实验发动机的内弹道,得到了发动机燃面退移速率、室压、推力、比冲等参数的变化规律。针对固液混合火箭发动机燃烧室内的流动和燃烧,详细分析了固体燃料扩散燃烧的原理,建立了基于流场与固体燃料之间耦合传热模型、湍流模型及PDF燃烧模型的综合计算模型。开展了计算模型的验证,计算结果与实验结果符合较好。应用该模型计算了二维固液实验发动机燃烧室及三维的固液燃烧室,得到了较为详细的燃烧室内流场以及固体燃料的退移速率。针对内孔燃烧的实验发动机,应用本文建立的计算模型,分别计算了发动机内弹道和内流场,得到了较为一致的总体性能参数。初步研究了补燃室结构、喉径等参数对发动机性能的影响。研究表明,本文所建立的固液发动机内弹道计算方法和基于燃面耦合传热的数值模拟方法可以较好地模拟混合发动机工作过程,为进一步开展混合发动机的工程研究奠定基础。