在人造卫星、飞船、空间站、深空探测器、导弹以及运载火箭上大量使用的姿态控制发动机，在高空稀薄环境下工作时会产生向外部环境自由膨胀的羽流。羽流会对航天器带来一系列影响，包括羽流污染、气动力和气动热效应等羽流影响。高空羽流场包括复杂的连续介质流、过渡领域流和自由分子流几种流动状态，其中对过渡领域的流动目前尚无完善的理论，而且真空环境下的实验复杂、费用昂贵，因此理论研究和实验研究均十分困难。本项目针对高空羽流问题开展了数值模拟和实验研究，是我国首次对高空羽流问题进行的系统性研究。研究成果已成功应用于"神舟"飞船、"东方红4号"通讯卫星、探月工程一期卫星等设计上,为我国的航天和国防事业做出了重要贡献。

高空羽流实验研究羽流撞击平板流场结构
超声速燃烧的数值模拟算法，建立了超声燃烧的数值模拟软件，针对不同种类燃料（包括氢、甲烷、乙烯、C12H24、煤油等）的超声速掺混和燃烧过程进行了研究。
进行了超燃冲压发动机燃烧室流场，以及单模块超燃冲压发动机内流场和飞行器绕流流场一体化数值模拟，得到了发动机内、外流场的详细参数以及不同工况下（来流马赫数、来流攻角、当量比等）的发动机性能。
进行了多种工况下贫氧固体推进剂燃气与空气进行超声速掺混和补燃（二次燃烧）的实验和数值模拟研究，研究了不同类型掺混器的超声速掺混和燃烧特性，计算与实验取得了一致的结论。
研究工作在国内属领先水平，在国际上属先进水平。

超燃燃烧室内煤油燃烧流场－CO2的分布

开展固体燃料超声速燃烧试验使用的超声速掺混器