可变推力液体火箭发动机的工作过程中需要频繁进行启动、关机以及在多个工况进行切换的操作。研究切换工况对于发动机传热特性和系统频率响应特性的影响具有重要意义。本文以某型号可变推力液体火箭发动机为研究对象,选取两种典型工况,采用数值仿真的方法,分别研究并对比了两种工况下再生冷却推力室传热特性和全系统的动力学特性。考虑到推进剂供应系统与推力室为前端与后端相互连接的关系,即推力室的入口边界条件为推进剂供应系统的出口条件,推力室的流场计算结果与本文最后两章全系统仿真的结果具有相互校正的作用,使得本文得到的仿真结果更具有可信度。因此本文采用了先进行推力室流场仿真再进行系统动力学仿真的结构。论文的主要研究内容有:对带有燃料、氧化剂分段冷却结构的推力室的燃烧以及喷管流动进行了数值仿真,采用流固耦合的方法计算推力室内部工质与固体壁面以及冷却通道的冷却剂三者之间的换热。提取了内壁面和外壁面的温度和热流密度轴向分布,对比并分析了两种工作状态的分布规律。基于商业软件AMESim的二次开发功能,采用分段集中参数的有限元方法建立了发动机模块化模型,包括离心泵、涡轮、混合比调节器、燃气发生器等模型,以此模型搭建了燃气发生器循环液体火箭发动机系统仿真模型。对发动机系统进行了时域仿真,研究了启动和变工况下各组件的主要参数变化规律,计算了不同延迟时间的条件对四台并联的推力室推力的影响。对于推力室推力出现振荡的现象,通过对时域仿真结果进行傅里叶变换得到的推力室推力频谱图,分析了主要影响因素弹簧刚度系数和薄膜剪切模量对于振动频率的影响。对变推力发动机在变工况下的系统特征及频率响应进行了研究。通过提取变工况过程中的主要频率,发现对应能量峰值的频率为5.34Hz。在发动机系统工况转换过程中,输入带有该频率的扰动的入口压力信号,仿真结果证明这种低频扰动使系统稳定裕度降低,应当避免该频率下扰动信号出现。本文通过大量的数值计算,总结了发动机不同工况的工作特性,提出了目前研究有待完善的问题,为进一步研究泵压式的燃气发生器循环发动机变推力特性的工作奠定了基础。