在现代燃气轮机中,随着燃气初温的不断提高,涡轮叶片的冷却技术也日益受到重视,叶片冷却技术对提高燃气轮机出力和热效率起着越来越重要的作用。其中,交叉肋内冷结构具有较好的冷却效果,但是其结构复杂且加工难度大、成品率低,因此,本文研究探索原型叶片交叉肋内冷结构的替代结构,使其具有良好的整体冷却性能。目前,国内外学者对冷却结构改进进行了大量的研究,并取得了很多重要的结论,但是研究过程中要反复进行模型建立,网格划分,再加上数值计算使得整个过程耗时过长,因此发展高效的优化技术和优化设计思路对透平的冷却优化具有重要的意义。本文通过对常见冷却结构的儿何特点分析并归类,提取设计相关的主要变量为控制参数,通过建立完整的约束条件和参数间数学关系设置从动参数,使得建模软件可自动计算生成模型。通过调用Ansys中的Goal Driven Optimization模块建立批量计算流程,初步实现模型建立,网格划分与数值计算自动进行,并对梯形平板通道进行数值模拟。根据所计算的各冷却结构性能特点和叶片各部分所处环境,在pro/E中建立带有复合冷却结构并且可参数驱动的几何模型,使用CFX进行气热耦合数值计算,并对结果进行对比分析。计算结果表明,与原型叶片相比,带有复合冷却结构的叶片表面平均温度降低,并且温度梯度减小,对主流的影响也较小。本文同时分析了几种结构的优缺点,为今后内冷结构的改进研究指明了方向。