近年来,随着航空航天技术的飞速发展,各类液体火箭发动机推力室、燃气发生器、高焓空气加热器等高温高压燃烧室的研究应用在不断深入开展。为了确保燃烧室的可靠性和安全性,在其投入使用前,必须进行大量的地面模拟试验,地面模拟试验是研究设计过程的重要环节。地面模拟试验中,水冷方式由于成本低等原因而被广泛采用。复杂槽道式冷却相对于普通槽道式冷却而言,具有更好的冷却效果以及更高的结构强度等优点,因而对其进行系统深入的研究具有实用的工程背景和重要的理论意义。本文首先对复杂槽道内的流动建立了三维数值仿真模型,利用FLUENT软件,分析得到复杂槽道内的流动规律,发现由于复杂槽道内突起结构的存在,流体在槽道截面改变后的一段距离内产生回流并且速度沿壁面垂直方向的变化更加剧烈,同时还发现流体在通过突起结构上方时速度方向没有改变。该分析结论为耦合传热计算中冷却水流采用一维流动模型提供了理论依据。然后利用等效热阻,采用有限体积法,编制计算程序对燃气-室壁-冷却剂间的传热进行数值计算,其中对室壁与冷却剂间的传热采用耦合算法避免了确定二者交界面处边界条件时所遇到的困难,得到了室壁的温度场分布;同时计算分析了液侧污垢热阻对冷却效果的影响,发现当存在污垢时,冷却效果急剧恶化。并将复杂槽道式冷却的冷却效果与普通槽道式冷却的冷却效果相比较,为室壁是否采用复杂槽道式主动冷却方法提供理论依据。最后,研究了肋高、肋宽与壁厚对室壁内表面温度及总压降的影响,并得到了其影响规律。