涡轮叶片是航空发动机的重要部件,它的冷却性能直接影响发动机的正常工作。综合冷却效果是涡轮叶片冷却性能的核心评价指标,对涡轮叶片进行综合冷却效果试验是必不可少的。目前综合冷效果试验包括高温高压试验和中温中压模拟试验,后者具有试验周期短,费用低等优势,被广泛应用,而正确、合理的试验方法是进行模拟试验的关键。因此,本文针对涡轮叶片综合冷却效果模拟试验方法开展了理论、数值模拟和试验研究。首先,建立了涡轮叶片流动换热理论模型,然后在相似理论指导下,对控制方程和边界条件无量纲化,得到了涡轮叶片流动与换热问题的主要影响因素和准则数,推导得出涡轮叶片综合冷却效果准则参数的一般表达式,进而提出了涡轮叶片综合冷却效果模拟试验方法。然后,数值研究了各个无量纲准则数对综合冷效的影响规律,研究结果表明,在本文研究参数范围内,叶片中截面平均综合冷效对主流雷诺数变化不敏感,随欧拉数增加而小幅下降,随着流量比的增加而上升,随着温比的增加而下降,随着毕渥数的增加而下降。另外,对比分析了不同模化状态下的叶片中截面平均综合冷效,结果表明,各模化状态下叶片中截面平均综合冷效基本一致,最大差距在2.5%左右,证明本文提出的涡轮叶片综合冷却效果模拟试验方法可靠。最后,对叶片综合冷效开展试验研究,结果表明试验与数值计算结果在变化趋势上保持一致,说明数值计算得出的规律是可靠的。此外,对比了相对较高和相对较低状态下的叶片综合冷却效果,结果表明,两个状态下的综合冷效基本一致,进一步验证了本文提出的涡轮叶片综合冷却效果模拟试验方法是可靠的。