随着航空工业的迅猛发展,越来越表明,涡轮的气动与冷却分开研究,已经不能适应目前发动机发展的要求,而且对于涡轮的性能也提出了更高的要求。涡轮的进口温度不断提高,燃气温度已经超过了叶片材料的熔点温度,为此,采用先进的冷却技术,降低热端部件的温度,是当前各国研究的重点。本文的主要工作就是利用商业计算软件CFX,对NASA的MARKII和C3X叶片进行气热耦合的研究,同时也是对CFX软件的气热耦合计算能力的进一步开发。本文所研究的MARKII和C3X叶片是各国学者普遍用于气热耦合研究的叶片,与本文中进行比对的实验结果是Hylton等人的实验研究结果,MARKII和C3X叶片具有十个径向冷却孔,采用对流冷却方式。由于Hylton只提供了中截面处的实验数据,故数值模拟实验对于叶片中截面处的压力分布、马赫数分布和温度分布做了详细的分析和比较,并对流道内的温度场和压力场作了描述。本文详细讨论了不同数值条件下,涡轮叶片型面的压力分布和温度分布。文中分别采用48万、65万和80万三种网格节点数,比较了在不同湍流模型、不同来流湍流度、不同材料热传导系数和气体属性随温度变化等几种条件下,对叶片和流道温度场和压力场的影响。冷却耦合和非冷却耦合的方案给出了有无冷却气体条件下,叶片温度场的变化,结果表明,两种方案下压力分布的影响很小。冷却耦合和非冷却耦合的计算结果表明,虽然冷却气量不大,但是冷却效果比较显著。