为了对涡轮导向叶栅端壁实施有效的冷却,该文首先对没有冷气喷射时的叶栅三维流场和端壁换热进行了详细的测量,并进行了端壁流场显示,实验在大尺寸低速叶栅风洞中进行,研究了端壁附近的二次流涡结构、流动损失机理和端壁换热规律.结果表明叶栅端壁附近的流动呈现出强烈的三维特性,通道中存在着马蹄涡、通道涡和角涡等复杂涡系;端壁附近复杂的三维边界层结构、各种损失机理以及端壁换热规律与这一区域的复杂二次流动密切相关.在对叶栅端壁附近复杂的三维流动和换热特性充分了解的基础上,该文提出了一种新的冷却概念--抛射气膜冷却.为了研究这种冷却方案的形成机理、基本特征及其对通道流动和端壁换热的影响,该文在吹风比1～3范围内对单排孔喷射和双排孔喷射的叶栅通道三维流场和端壁气膜冷却效率与换热系数进行了详细的测量,并进行了端壁流场显示和冷气热示踪,研究了吹风比、孔排数、喷射角、喷射距离和来流边界层厚度等参数的影响作用,分析了冷气射流与二次流间的相互作用机理和端壁抛射气膜冷却的形成机理.该文最后还对没有冷却时的叶栅流动和传热问题以及端壁抛射气膜冷却的流动和传热问题进行了详细的三维紊流数值模拟.有冷气喷射时的计算域深入到了供气腔内,计算模拟了单排13孔和双排26孔,每个孔截面的网络单元数达到了近200个,计算采用RNGκ-ε紊流模型,近壁实施标准壁面函数.结果表明数值模拟从定性的角度较好的模拟了没有冷却时的叶栅流动和换热规律以及端壁抛射气膜冷却的流动和传热问题,但在数值的准确性上还需要进一步的改进和完善.