燃气轮机叶片的冷却问题影响着涡轮叶片的寿命和叶轮机工作效率,具有至关重要的意义。本课题主要关注的问题为旋转状态下的内部扰流冷却。本课题对直通道、多通道进行了旋转状态下的数值计算与流动分析。计算使用了三种直通道:光滑通道、带有V肋的通道和V肋-凹陷通道,和三种多通道:光滑、带有斜肋和带有V肋的通道。计算雷诺数Re=25000,旋转数为0,0.02,0.05和0.12。直通道的计算使用AKN k-ε模型。计算结果认为,相比于光滑通道,静止状态时V肋-凹陷通道能有效提高换热1.89倍。随着旋转数升高,trailing面上换热增长幅度明显,leading面上换热下降更弱,同时摩擦因子也更小,具有应用价值。在多通多道的计算中,通过湍流模型的比较,认为RNG k-ε模型能较为正确地反映旋转状态下的换热与流动特性。在Re=25000,Ro=0.02或0.05的计算条件下,表面换热平均误差为0.84%-16%,局部最大误差为23%。计算结果显示,旋转力、扰流结构和多通道的转弯处在不同的旋转数下对流场有着不同的影响。在leading和trailing两个面上布置斜肋或V肋可以平均提高通道表面换热2-2.5倍。与斜肋相比,V肋多通道受旋转影响更大。