在实际发动机中提高其推力和热效率的有效措施之一是提高涡轮前温度。由于涡轮入口温度是远高于涡轮叶片材料的耐热极限的，为了保证涡轮的正常工作，必须对叶片进行有效的冷却。叶片前缘区域燃气向壁面的传热速率很高，是采用气膜冷却加以保护重点区域。为详细了解叶片前缘区域的传热机理，更有效的对其进行工程实际应用，本文采用实验研究和数值模拟相结合的方法对其换热特性进行系统研究。 本文采用半圆柱面模拟叶片的前缘，圆柱直径D为75mm，半圆柱后面连接长度L为500mm的平板。为了减少流动损失，尾部连接长轴为1000mm，短轴为75mm的椭圆柱面。前缘与滞止线呈23度的位置开有1排7个气膜孔，气膜孔与主流方向呈90度角，分别采用空气和二氧化碳作为二次流气体，详细地测量了在主流湍流度tu分别为0.4％和8％，密度比dr分别为1.0和1.5，动量比I=0.5～4以及九种气膜孔几何结构下，有1排气膜孔的叶片前缘的压力系数，流量系数，换热系数和冷却效率。研究结果表明：二次流与主流的密度比，动量比，主流湍流度以及气膜孔几何结构对叶片前缘气膜冷却的换热分布和冷却效率有一定影响。 在上述实验工作的基础上，本文选取了部分典型实验工况，采用实验和数值模拟相结合的方法对其进行研究，以更深入地揭示前缘表面换热特性。结果显示：数值模拟所得到的换热特征与实验数据基本相符，表明了测量数据以及所用数值模拟方法的可靠性。