气膜冷却是高压涡轮叶片中应用最普遍、最重要的冷却方式之一。气膜孔中的逆向孔由于射流角度特殊,相较于传统顺向射流具有展向覆盖面积大的优点。实际应用时气膜孔多是成排出现,有必要研究含逆向射流孔排的气膜冷却叠加特性。数值模拟研究了上游顺向射流+下游顺向射流、上游逆向射流+下游逆向射流、上游顺向射流+下游逆向射流和上游逆向射流+下游顺向射流4种孔排组合对气膜冷却效率和换热系数的影响。吹风比的变化范围为0.3-1.4。结果表明,逆向射流气膜孔出口处的回流涡强化了气膜展向扩散,吹风比越大,强化效果越明显。孔排间距为12倍气膜孔直径,吹风比为1.4时,与顺向射流+顺向射流组合结构的叠加区气膜冷却效率相比:上游顺向射流+下游逆向射流组合结构展向平均气膜冷却效率提高17%~233%;逆向射流+逆向射流组合结构展向平均气膜冷却效率提高0~410%;上游逆向射流+下游顺向射流组合展向平均气膜冷却效率提高16%~70%。随着吹风比增大,各组合换热系数均逐渐增大。逆向射流气膜孔附近换热系数在各吹风比下均高于顺向射流。顺向射流附着于表面时,换热系数较小,射流开始分离时换热系数增大。吹风比为1.4时,射流叠加区域:逆向射流+逆向射流组合、顺向射流+逆向射流组合,展向平均换热增强系数维持在了1.2以上;在肾形涡的作用下顺向射流+顺向射流组合,展向平均换热增强系数在主流流动方向逐渐高于其他组合,高出换热增强系数最低的逆向射流+顺向射流组合约7%。