燃气轮机作为重要的工业装备，现如今已经广泛应用于各个领域。传统化石能源日益紧缺，机械动力装置的效率是目前国内外学者研究的重点。燃气轮机作为重要的动力装置，提高整体的热效率有着极为重要的意义，在提高效率的方法中，提高涡轮进口温度是十分有效的方法，叶片冷却作为改善进口温度的重要手段，越来越受到专家学者的重视。内部冷却是叶片冷却的方式之一，本文选择了交错肋的内部冷却方式进行研究，交错肋冷却结构是涡轮叶片内部强制对流冷却的一种特殊结构，与常规的肋片尺寸布置不同，交错肋冷却结构的肋高为通道高度二分之一。交错肋对于气流的扰动非常大，具有较好的冷却能力，但是阻力损失也比较高。　　本文利用数值模拟和实验研究相结合的方法对交错肋冷却结构的流动和换热性能进行了研究。实验采用了瞬态液晶测量技术，对交错肋上表面的换热情况进行了研究，使用数值模拟方法得到了多种排布方式的交错肋冷却通道及梯形通道的换热特性，本文具体研究内容包括：　　1、使用瞬态液晶的方法对交错肋冷却通道进行实验，得到了交错肋冷却通道上表面的努塞尔数分布以及平均努塞尔数，对同样的模型进行数值模拟，得到该模型上表面的换热特性以及内部的流动特性，将实验结果与数值模拟结果进行对比分析，验证数值模拟方法对于模拟交错肋通道流动换热的可行性。　　2、为了得到不同结构参数下，交错肋冷却通道的流动换热规律，本文选择了不同的通道数，不同的肋角度，不同的阻塞率进行了单因素分析，得到了在单独改变结构因素的情况下，结构的改变对于交错肋冷却通道流动及换热特性的影响规律。　　3、为了研究多种结构因素共同作用下，对交错肋冷却通道性能的影响，建立了13种不同结构组合的交错肋冷却通道模型，每个模型使用6个工况进行计算，使用响应曲面的方法进行数据分析，得到了多种结构共同改变对于交错肋冷却通道流动及换热特性的影响规律。　　4、在保证交错肋冷却通道排布方式不变的情况下，将长方形进口截面改为梯形进口截面，交错肋内部的尺寸随着进口截面的改变，进行相应的改变，对比不同梯形与长方形进口截面通道的数值模拟结果，获得梯形进口截面对交错肋冷却通道流动及换热性能的影响。　　5、比对长方形进口截面模型和梯形进口截面模型内部的速度分布、总压分布以及静压分布，同时分析角区的换热数据，得到梯形进口截面对交错肋冷却通道的角区的换热特性的影响规律。