为了满足现代航空燃气涡轮发动机日益提高的性能对燃烧室火焰筒及涡轮叶片冷却提出的要求,高效的冷却技术不断得到发展,其中多孔全覆盖气膜冷却是目前引起广泛关注的、易于得到实际应用的一种冷却模式,其主要特征是被冷却壁上的离散冷却孔更为密集,可以在燃气侧壁面附近形成完整覆盖的冷却气膜,同时由于气膜孔的致密性,可以形成更有效的冷却壁孔内的对流换热。因此,本文针对多孔全覆盖气膜冷却进行数值和实验研究。对气膜孔内对流换热特性进行了数值计算和实验研究。分析了不同气膜孔内雷诺数、孔倾角和孔长径比对孔内部对流换热的影响规律。在本文的研究范围内,结果表明:(1)气膜孔内对流换热系数随着雷诺数的增大而增强;(2)增大孔倾角,气膜孔进口附近的对流换热系数有较大幅度的提高;(3)气膜孔内周向平均对流换热系数沿程呈单调下降的趋势,在小长径比下气膜孔内总体平均对流换热系数较高。对多孔全覆盖气膜冷却特性进行了数值计算和实验研究。分析了吹风比、气膜孔排布方式、孔径和偏转角度对气膜冷却效率、热侧对流换热、冷侧对流换热和流量系数的影响规律。在本文的研究范围内,结果表明:(1)随着吹风比的增大,同一壁面位置处绝热冷却效率和综合冷却效率都会增大;(2)多孔壁热侧对流换热系数沿程呈上升趋势,而对于冷侧,由于冷却气体沿程不断被加热,换热能力有所减弱,因此对流换热系数沿程呈下降趋势;(3)随着吹风比的增大,热侧和冷侧对流换热均增强;(4)排布方式对热侧和冷侧对流换热的影响不是很明显;(5)在开孔率相同的前提下,气膜孔径越小,冷却效率越大;(6)引入偏转角后,气膜覆盖的侧向均匀性变好,冷却效率提高,增大偏转角度,综合冷却效率和对流换热都有所提高;(7)气膜孔流量系数随吹风比的增大而增大,随偏转角度的增大而减小。