卫星火箭工作过程中推进系统是最为重要的部分,在卫星的姿态、在轨运行状态下起重要作用。当前空间推进剂主要采用肼类推进剂及其衍生物,如甲基肼(MMH)、无水肼、偏二甲肼(UDMH)、DT3等。肼类推进剂具有较高的性能比冲,技术完善,现已经在单组元或双组元航天推进系统中广泛使用。然而由于肼类推进剂含剧毒性,在工作过程中危险系数较高,对环境污染程度大,故近年来国内外将目光集中于新型绿色空间推进剂。其中美国Firestar Technologies提出了一种采用N20与碳氢燃料混合而成的推进剂NOFBX,NOFBX推进剂具有燃料供应系统架构简单、比冲性能高、可采用电火花点火、深度可节流调节性、没有有毒成分和废气、保存温度范围广、成本相对较低等优点,现已经吸引了许多国内外学者的目光。在NOFBX推力器工作过程中包含各种复杂的物理及化学过程。为了研究NOFBX推进剂在再生冷却推力器内的工作过程,对推力器的设计及优化提供理论支持,本文采用计算机CFD数值模拟的方法对推力器的详细工作过程进行数值模拟,研究其燃烧特性与传热特性,主要包括以下内容:首先基于NOFBX推力器工作过程中推进剂在推力器内的流动、传热、雾化、蒸发、燃烧、辐射等各种复杂的物理和化学过程,以及上述各个过程之间的耦合相互作用关系,建立推力器内的流动模型、组分输运模型、离散液滴蒸发模型和传热模型。并简化得到26组分44步基元反应的简化反应动力学模型。其次基于所建立的模型对NOFBX推力器的开机过程、稳定工作过程,以及关机过程进行数值模拟分析,获得NOFBX推力器在各个工作过程中的温度、压力、组分的分布情况,直观研究推力器工作过程,分析得出推力器内推进剂燃烧规律。再其次针对不同工况下推力器内的燃烧情况进行研究。对不同质量流量、燃烧室长度、氧化剂与燃料配比三个参数分别计算,得出各个参数对推力器燃烧过程的影响。通过对不同参数进行CFD仿真计算研究,分析不同参数对燃烧特性的影响,并对NOFBX推力器进行部分参数优化计算。本文最后基于燃烧室内的推进剂燃烧过程,对NOFBX推力器再生冷却流道内的传热过程进行模拟计算,研究流道壁面散热效果。获得入口推进剂温度分别为243K和273K情况下壁面的散热状态以及推进剂在管道内的蒸发相变情况,分析推力器内的传热特性,对推力器设计提供理论参考。