模型建立将发动机的喷管、乏气管、涡轮壳体、泵壳体、进口管、排放管分别划为集总参数法的一个固体单元，假定每个固体单元的温度是均匀的。根据能量守恒定律，t时间内进入各固体单元的总热流量<等于传出的总热流量，即Eind5jdt-Eoutd5jdt=0（1）式中j表示第j个单元。发动机在一次关机到二次启动的滑行期间，没有燃料燃烧释放的热量，喷管和乏气管的换热主要考虑自身辐射和太阳辐射；涡轮、泵和进口管的换热主要考虑喷管辐射、太阳辐射、自身辐射、相互间的导热和环境的对流换热；排放管的换热主要考虑自身辐射、太阳辐射、管内对流换热和环境间的换热。分别建立了包括喷管、乏气管、排放管、涡轮、泵及进口管等构件热平衡微分方程，下面给出喷管、乏气管、涡轮、泵及进口管等主要构件的热平衡微分方程。式中pg，fq，pk，p，fw，lbk，jk等下标变量分别表示发动机的喷管、乏气管、排空管、排放管、涡轮、泵及进口管等。
方程的求解用Taylor展开法对方程离散，采用半隐格式求解离散方程。各构件的初始条件试验确定。其中，泵、涡轮与进口管等各构件温度互相制约，必须耦合迭代求解。求解时首先假设一个泵壳的温度，分别求涡轮和进口管的温度，再用获得的温度去求解泵壳温度，并与上一次求解得到的泵壳温度值比较，迭代精度值继续迭代，直到满足收敛条件为止，即完成这一时层的计算，然后进入下时层的迭代。对流传热系数的确定排放过程中进口管、泵壳与氧化剂进行对流换热，由于进口管、泵壳壁温均高于氧化剂的沸点，所以确定换热系数时要考虑相变的影响。在计算中首先判断是否发生了沸腾换热，而后分别选用不同换热系数进行计算。
计算结果及比较发动机地面试车试验在中国航天科技集团公司某研究所的试验基地进行。涡轮、泵壳及进口管的温度变化及其与试车数据的比较，纵坐标为构件相应温度变化值，横坐标为时间，泵腔含气率计算结果。为排放过程中涡轮壳体温度变化及其计算结果与试车测量数据的比较；为排放过程中泵壳体温度变化及其计算结果与试车测量数据的比较；为排放过程中进口管温度变化及其计算结果与试车测量数据的比较。从3发现涡轮的温度变化不明显，仅下降2.1e，涡轮的温度变化主要是通过它与泵壳体之间的导热传热，而与周围环境的对流换热和构件之间的辐射换热所占比例较小。
经某型发动机涡轮泵系统实际应用表明该模型可以用于火箭二次启动前发动机泵系统温度变化的研究。计算结果表明，所建模型的计算结果与试车结果吻合良好；二次启动前的主动排放过程对涡轮泵系统的冷却效果很明显；排放结束时泵腔中含气率为0，二次启动前通过主动排放氧化剂冷却泵系统是必要和可行的。由此可见，本文所建模型正确，可用于发动机高空滑行冷却排放时的计算。
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