为了改善航空发动机工作稳定性,提高经济性指标,对涡轮部件的研究从未间断过。分隔叶片与机匣的涡轮外环热负荷仅次于叶片,准确认识涡轮外环与叶顶间隙流动和外环气膜冷却特性对提高涡轮性能具有重要意义。本文使用数值仿真方法,研究了涡轮外环块与涡轮叶片间隙内的流动特性和气膜冷却效率,得到了不同转速和不同进出口温比下流场分布、总压损失、对流换热系数及气膜冷却效率。重点研究了涡轮不同转速和不同吹风比下涡轮外环非定常气膜冷却效率变化规律。研究发现随着涡轮转速提高,对流换热系数分布经历了从整体均匀到前缘和尾缘高中间低,再到前缘高尾缘低的转变。涡轮转速变化同时也对转子叶栅通道近外环一侧的流动及叶高方向的对流换热系数分布产生影响。在0.5、1、1.5三个吹风比下,与静止状态比较,转子静子在十个不同相对位置的叶顶间隙流线、涡轮外环气膜冷却效率分布和流场方向变化显著,在吹风比为1.5时,一个叶片旋转周期内的平均气膜冷却效率最高。影响瞬时气膜冷却效率的主要原因是气膜孔相对于涡轮叶片的位置,次要原因是静叶动叶相对位置对气膜冷却效率的影响。