现在的冲压发动机燃烧室温度已达到2500K左右，现有的材料还不能承受如此高的温度，必须采取有效的冷却系统。本文旨在通过建立一套能考虑影响冷却系统各因素的计算程序来计算隔热板温度、外壁温度、各处气体压力等各种需要的参数，通过改变影响冷却的各因素优化冷却系统冷却效果，来辅助燃烧室冷却系统设计。 针对三气(燃气、冷气、大气)、两壁(隔热屏、燃烧室外壁)、一膜(隔热屏冷气膜)的燃烧室物理模型，建立了它们之间气动与传热互相耦合的隔热屏二维壁温计算模型。模型中考虑了燃气、空气的动力粘性系数和导热系数随温度的变化，燃气温度轴向的非线形变化。对于实验数据不足的某些参数如缝隙流量系数和气膜孔出流角，采用数值模拟的方法进行了研究，并总结了适于程序使用的近似公式。由于本系统中气体与固体的对流、辐射换热以及固体与固体之间的辐射换热的计算是互为条件、相互耦合的，于是本文采用了气体与固体相互交替计算，循环迭代直至收敛的算法。 应用编制的程序计算了多种因素对冷却系统冷却效果的影响，得出如下结论：通过增加分段、增加缝隙高度、增大气膜孔来增加冷气量对平均冷却效果的影响差不多；合理分段、合理设计缝隙高度以及合理布置气膜孔大小可以使温度分布更加均匀，减小最高温度；同比例缩小孔径和孔间距可以不增加冷气量的同时增强冷却效果；隔热板冷气侧加粗糙肋增大了阻力，减小了冷气流量，并不能明显增强冷却效果；隔热板锥度的变化可以调整入口冷气流量的大小。 根据常用的衡量冷却效果的指标和本系统的具体要求提出了冷却系统优化度的概念，并以此参数为衡量指标对某冷却方案进行了优化。对于多参数的冷却方案优化过程，采用了先对影响冷却系统结构的主要因素进行优化然后进行对次要因素进行调整，逐步改进冷却系统结构提高冷却系统优化度的方法。对优化方案的计算结果分析显示，该方法是可行的。