燃气轮机是航空推进和能源利用的关键动力装备,为了使其达到更高的功率和效率,热端部件的温度通常超出了材料的许用温度,故高效和先进的热端部件冷却结构必不可少。气膜冷却是高温叶片的核心冷却技术之一,其精细化设计对于提高燃气轮机性能具有重要意义。通常,在真实叶片中,冷气先流经内部带肋通道后再流入气膜孔,气膜孔入口处的冷气流向与主流流向垂直,即横流进气。但在以往的研究中,往往采用大腔进气,忽略了横流进气的影响。基于此,本文采用数值模拟方法,深入细致地分析了带肋横流进气对气膜冷却特性的影响,主要的工作内容如下:首先,本文研究了光滑、45°肋和135°肋三种横流通道进气对圆柱孔气膜冷却特性的影响机理,考虑了不同横流雷诺数和吹风比的影响。结果表明,45°肋通道在气膜孔入口附近产生逆时针旋涡,与气膜孔倾斜方向不匹配,造成入口处堵塞严重,流量系数较小。135°肋通道在气膜孔入口附近产生顺时针旋涡,与气膜孔倾斜方向十分匹配,入口处堵塞较为轻微,流量系数较大。横流雷诺数变化,对光滑通道和45°肋通道进气的气膜冷却效率影响较大,而对135°肋通道进气几乎没有影响。其次,在上述45°肋和135°肋通道的基础上,开展了肋高对圆柱孔气膜冷却特性的影响研究。研究发现,增大肋高度,横流通道中的肋诱导涡尺寸增大,旋涡核心从侧面向中部移动,从而改变气膜孔入口速度分布,进而影响气膜冷却效率。对于45°肋通道进气,随吹风比增加,气膜冷却效率在各个肋高下的变化规律并不一致。对于135°肋通道进气,不同肋高下的气膜冷却效率都随吹风比增加而减小。继而,开展了带肋横流进气时上下游双排圆柱孔气膜孔叠加的相互作用研究。研究表明,在顺排布置时,下游气膜孔两侧的气膜冷却效率会向外突扩,叉排布置时,下游气膜孔两侧的气膜冷却效率向内收缩。不同的组合方案对气膜冷却效率影响较大,吹风比为0.5时,Case IAB的气膜冷却效率最高,吹风比为1.0时,Case SAA的气膜冷却效率最高。叉排布置能够增加气膜冷却效率和NHFR（Net Heat Flux Reduction）的广度,在多数情况下整体冷却性能要优于顺排。最后,研究了带肋横流进气时凹槽孔和姊妹孔的流动换热特性,分析了不同进气方式对凹槽孔和姊妹气膜冷却效率、换热系数比、NHFR和流动特性的影响。研究发现,对于凹槽孔,会在下游形成肾型涡和反肾型涡,增强了冷气展向扩散能力。不同吹风比下,135°肋通道都具有较高的气膜冷却效率和NHFR,而45°肋通道仅在高吹风比2.0时具有较好的冷却性能。对于姊妹孔,主孔与辅助孔出口的肾型涡相互接近融合,在下游并未形成理论上的涡系结构。随着吹风比增大,不同横流进气的面平均气膜冷却效率都先增大后减小,其中45°肋通道最高,而135°肋通道最低,且45°肋通道的换热系数比和NHFR始终要高于135°肋通道。