燃烧室的各个结构都可以被建立数学模型用矩阵进行模拟计算，每个模型都由输入、定义各部件的参数以及输出组成。流体在系统中某个点的状态可以由速率、压力、温度和构成(例如铝粉和氢气的质量比例)等参数描述。由于各个参数之间存在反馈环路，导致输入和输出具备高非线性，因此这种系统往往难以得到准确结果。所以往往可以使用数字推进系统数值仿真(NPSS)来帮助创造和计算系统中所需要的参数。

NPSS数值仿真是和高性能涡轮发动机技术结合的研究项目。相较于传统计算方法，NPSS模拟软件具备以下两个优势。首先，它将模型中的数学难题转化为了求解非线性系统的递归耦合。其次，NPSS软件包含大量的预先定义的、具有较高灵活度的模型，结合其他模拟软件如ANSYS FLUENT可以允许使用者在模拟中参考不同气体数据以及使用多种不同的热力学计算方法，这样可以大大提高计算效率。图49展示了NPSS软件的用户开发界面，其仿真系统主要由以下几个部分组成。

1. 仿真系统控制专家系统;

2. 仿真计算程序(工程计算模块);

3. 超级介质信息系统;

4. 模型生成专家系统;

5. 数据管理设备;

6. 操作人员设备(Model Librarian Facility)

7. 仿真器控制设备;

8. 模型编辑设备;

9. 图形可视化设备;

参考文献

1. Daniel F. Waters, Christopher P. Cadou, Modeling a hybrid Rankine-cycle/fuel-cell underwater propulsion system based on aluminum-water combustion, Journal of Power Sources, 221, pp.272-283. July, 2012.
2. 江义军, 推进系统数值仿真综述, 燃气涡轮试验与研究, 第4期, 2000.