本文从三维数值模拟和实验研究两方面展开了对一种准发散冷却模式——致密微孔壁复合冷却——的流场和传热特性的研究。 在数值分析中,先研究了在气膜孔区域内单位面积上开孔率相等条件下,不同入射角α(α≤30°)、孔阵间距以及吹风比 M 对顺排气膜孔阵致密微孔壁复合冷却效果的影响。然后本文引入了斜排气膜孔阵的致密微孔壁,分析了吹风比 M 和孔阵排列偏转角 γ 对热侧壁面上的冷却效果和对流换热系数的影响,同时比较了斜排和错排方式的优劣性。 在实验研究中,本文采用经热电偶标定的红外热像表面测量技术,利用胶木材料模型研究了吹风比 M 对致密微孔壁绝热冷却效果的影响,然后利用金属材料制成的模型研究了对流换热系数的分布。壁面的对流换热系数是根据半无限大物体瞬态导热的理论和热像仪测得的壁面瞬态温度场确定的。并与数值模拟的结果进行了比较。 本文的研究工作比较系统、深入地揭示了致密微孔壁复合冷却的机理和特性。这种新型准发散冷却模式可供航空发动机高效冷却结构设计时参考。