随着航天任务要求越来越多样化,对传统的推进系统多样性也提出了更多的要求。双模式推进系统由于具有比冲高和多次点火变轨的优点,得到了广泛的应用。双模式推进系统可根据工况的需要切换不同的工作模式,实现推力器工作的多样化。双模式推进系统即双组元推进模式、单组元推进两种工作模式。在双组元推进模式时的变轨工况下采用双组元推力器。在单组元推进模式时,系统有姿控和位保两种工况,姿控时采用单组元化学推力器,位保时采用肼电弧推力器。双模式推进系统结合了双组元推进高比冲和单组元推进高可靠、低推力、脉冲性好的优点的双重优点,使系统具有更好的整体性能。本文以双模式推进系统为研究对象,通过三维和一维仿真相结合的方式对双模式推进系统的流动特性以及推力性能展开研究。首先依据仿真模块化的思想,按照工作特性的不同把双模式推进系统相关部件划分为以下模块：阀门部件、推力器部件、系统其他组件(气瓶、气体管路、贮箱增压系统、液体管路)等。在对其工作特点进行分析的基础上下,建立上述模块的数学模型。同时分别对双组元推力器、单组元化学推力器以及肼电弧推力器进行三维仿真研究,得到了推力器内温度、压力的仿真结果,通过与同样工况下试验结果比对,表明仿真模型计算结果与同样工况下试验结果都比较吻合,验证了仿真模型的准确性。其次采用三维仿真软件对阀门部件(单向阀、大流量自锁阀、小流量自锁阀)进行仿真研究,分析了阀门瞬态和稳态流动特性,通过对不同入口压力、阀芯直径、流道直径条件下阀门流量压降特性研究,为阀门结构设计和流场优化提供了参考。最后采用一维仿真软件对双组元推进模式和单组元推进模式下系统流路特性进行了仿真研究,分析了系统流动响应特性规律,并获得了两种推进模式下推进剂流量特性曲线。以双组元推进模式下系统的流路出口流量作为双组元推力器的入口边界,基于已建立和验证的推力器三维仿真模型,对双组元推力器燃烧工作过程进行仿真研究,获得了双组元推进模式时轨控工况下推力特性。以单组元推进模式下系统的流路出口流量作为单组元化学推力器和肼电弧推力器的入口边界,对单组元推力器催化分解过程和肼电弧推力器工作过程进行仿真研究,获得了单组元推进模式时姿控和位保工况下的推力特性。