近年来气膜冷却技术成为高温燃气透平的重要冷却手段。但燃烧室出口的高温燃气通常有15%~20%的湍流度,同时伴随有20%~30%左右周向和和径向温度不均匀分布,这使得燃气整个流动过程非常复杂,再加上叶片形状、通道等的影响,给气膜冷却过程的研究带来了更大的难度,因此进行完全真实条件下的气膜冷却研究非常困难。本文首先利用GAMBIT软件建立了分别带有三排冷却气孔和五排冷却气孔的燃气轮机静叶前缘气膜冷却过程的几何模型,采用局部加密法对射流孔部位采用局部加密法划分网格,根据冷却过程实际设定边界条件,然后导入流体计算软件FLUENT中,选用k-ε湍流模型,对静叶前缘气膜冷却过程进行了模拟计算,考察了燃气主流流速、不同冷却射流孔不同布置、叶片射流角、射流半径大小以及吹风比等结构参数和操作参数对冷却过程的影响。结果表明:加入了冷却流射流孔的叶片,均会在叶片表面形成一层气膜,从而降低了叶片周围流体的温度,对叶片起到了较好的冷却效果;当孔排相同时,在主流速度分别为2m/s、5m/s和10m/s时,冷却效果与主流速度成反比例关系,即主流速度越大,对射流速度的扰动越大,所以冷却效果越差。孔径不同、射流孔交替排布时的冷却效果比相同孔径的射流孔排布时冷却效果要好;在本文模拟范围内,当燃气主流速度相同时,冷气射流速度越大,气膜冷却效果越好。随射流角度的增加,冷却效果先增强后减小,气膜温度的平均变化范围为750-850K,射流角为90°时的气膜冷却效果最好,最低至500K。随射流孔半径的增加,冷却效果逐渐增强,射流孔太大时,一是叶片机械强度降低,影响设备安全,二是随射流孔半径的增加,整体燃气出口温度降低,燃气的热效率下降,在本文模拟范围内,选取射流孔半径3.5mm为最佳射流孔半径。随射流冷却气与高温燃气吹风比的增加,气膜冷却效果增强,但燃气出口温度降低,燃气热效率下降,本文选取吹风比M=1.5为最佳条件。