气膜冷却是一个极其复杂的含有大量涡系结构的湍流流动换热过程。其中,反对称涡是气膜冷却的重要涡系结构,它控制着冷却射流与高温燃气之间的掺混特性,关于其生成机制的研究具有至关重要的意义。本文充分利用格子Boltzmann方法的天然并行性,采用大涡模拟方法,结合多GPU并行技术,使用近两亿网格,对平板单孔气膜冷却进行了非稳态大规模数值研究,从雷诺应力的角度详细分析了反对称涡的生成机制。研究结果表明,雷诺切应力R_uv在y-z平面上关于展向中心线反对称分布,与反对称涡的分布特性相似;反对称涡的涡量值与雷诺切应力R_uv的标量沿展向分布趋势相同;同时,R_uv-R_uw矢量图与速度v-w矢量图也存在极大的相似性。可以得出,垂直于流向的横截面（y-z平面）上受到的雷诺切应力R_uv和R_uw与反对称涡的形成存在一定关系。此外,本研究采用多GPU并行技术（12个K20M GPUs并行CUDA-MPI）,计算性能高达1283.5MULPS,近两亿网格的非稳态湍流流动换热数值模拟在数小时内完成。