此时他发现，液体火箭发动机燃烧设计水平并不高明多少。虽然美、苏当时都已经研制出多种液体火箭发动机型号，但在研制中仍然缺乏可靠的理论计算模型和设计准则，主要依靠基于试验为主的边试边改方法。例如为了解决不稳定燃烧问题，美国用于登月的F-1发动机进行了1332次发动机试验和1337次108个喷注器的试验才研制成功；我国在研制东三、东四导弹液体火箭发动机时，也不断出现燃烧不稳定故障。
继而他又发现，当时能收集到的燃烧不稳定研究文献，包括公开出版的权威文献，都仅从经典控制理论出发，对液体火箭发动机实际燃烧过程只能作人为的假定、缺乏定量的分析。
而庄逢辰认为，发生不稳定燃烧，燃烧是主因，或者说是内因、是主要矛盾，控制只是外因。要解决这个问题，首先必须把液体火箭发动机的燃烧历程及其速率控制过程研究清楚。
他先从稳态燃烧研究开始，承担了红旗1号火箭发动机性能提高任务，与学生一起建立了推力室的液流试验台和喷雾试验台，开始进行推进剂的雾化和液滴蒸发和燃烧的试验研究和物理模型的建立。
20世纪70年代，他被调到国防科技大学前身的长沙工学院任教，学校当时归航天部（当时叫七机部）领导，他利用这一条件，深入到各液体火箭发动机研制单位调查研究，完成了教材《液体火箭发动机推力室设计基础》的编写任务，于1976年正式出版。该书既包含了实践内容，又加强了基础理论，被作为教材沿用10余年。
他自学计算机语言，利用当时学院计算机系刚刚研制完成的441B-Ⅲ晶体管电子计算机，运用他刚研究出来的液体火箭发动机燃烧模型，对某型号发动机的燃烧过程进行数值模拟计算，与实际型号的试车结果非常接近。据此撰写的论文《自燃推进剂火箭发动机燃烧室设计简化模型》在1978年10月中国工程热物理学会成立大会暨第一次学术会议上宣读，同时发表了所有计算源程序。
这是国内应用燃烧模型在计算机上对实际液体火箭发动机燃烧过程进行数值模拟计算的第一篇论文，受到研制单位和学术界的高度重视。
在钱学森鼓励下研究发动机燃烧
1978年6月，长沙工学院更名为国防科学技术大学，学校组建了燃烧理论和热学教研室，庄逢辰被任命为室主任。为了提高国内燃烧理论研究的水平，他组织研究团队建设了研究性实验室，美国、英国和俄罗斯的燃烧理论和液体火箭发动机专家都前来参观。他还翻译了当时美国刚出版的作为大学生教材的《燃烧导论》一书，此书于1981年出版，受到全国同行们的极大欢迎。
1981年，钱学森第二次到国防科大指导工作，给学校提出了17项国防前沿迫切需要研究的课题，其中第一项就是液体火箭发动机燃烧。
会后庄逢辰得幸向钱学森请教问题。
钱学森对他说：“不同的推进剂燃烧性能不一样，你能否算一算？液体火箭发动机燃烧不稳定性也需要进一步研究，现在还没有掌握其规律。”
当时庄逢辰对钱学森说，“我大学学的是机械工程，后来调到动力机械系工作搞锅炉燃烧，现在又搞航天，是否行转得太多了。”
“学锅炉好啊！我大学学的是火车头，也是锅炉呢！”钱学森笑着说，“锅炉和液体火箭发动机只是研究的工程对象不一样，但很多基础理论是相通的。你不单可以研究液体火箭发动机燃烧，火箭导弹中的很多问题你都能够研究。”
这些话给了庄逢辰极大的鼓舞。
1983年，他邀请美国著名燃烧理论专家F.A.Williams来校讲学，举办了为期一个月的学习班。
1990年他将F.A.Williams1985年在美国正式出版的《燃烧理论-化学反应流动系统的基础理论》一书翻译成中文，并作为研究生教材，国外大学亦普遍应用此书作为研究生教材，被称为“天书”。
在这期间，他制订了一个详细的液体火箭发动机燃烧过程综合模型的理论和实验研究计划，提出了要研究的8个模型和4种计算方法，根据航天技术发展的需要，结合研究生的培养，逐步开展研究。这一计划，得到著名航天专家任新民的大力支持。
