在燃气涡轮中，提高涡轮进口温度是提升涡轮性能的重要手段。由于涡轮叶片材料的熔点远低于涡轮进口温度，需要有效的冷却结构保证涡轮叶片持久有效的工作。在涡轮叶片的冷却结构设计中，只有在掌握了各种冷却方式的作用机理基础上，才能实现对冷却结构的合理组合利用，设计出满意的冷却结构。因此，对各种冷却方式的冷却机理研究很有必要。本文研究了涡轮叶片内部扰流冷却的作用过程。包括两部分内容：带肋单通道的扰流冷却数值研究和带肋双通道的扰流冷却数值研究。选择无量纲Nu和沿程压力损失为带肋通道的壁面换热性能和流动损失的衡量参数，通过对比不同边界条件的方案，研究扰流冷却的变化规律。本文研究中，采用参数化模型，实现网格的自动生成，减少了工作量。在带肋通道的传热计算中，对湍流模型和网格的要求较为严格，进行湍流模型的选择和计算流体域的网格验证工作。经过四种湍流模型的计算对比，本文中选择SST格式的k湍流模型和-Re转捩模型。在带肋单通道中，首先研究了单个90°扰流肋对流动的影响过程，发现在扰流肋的前后区域各存在一大一小两个明显的涡区，二者对壁面换热性能的影响不同。其次研究了多个90°肋和多个60°肋对通道壁面换热性能的影响，结果表明多肋方案换热效果更好，但压力损失提高；60°肋与90°肋对流动扰动方式不同，使得前者方案的换热性能更好。最后分析了肋间距、进口雷诺数、通道宽高比和肋角四个影响因素对通道壁面换热性能的影响，结果表明肋间距对不同宽高比通道影响不同；进口雷诺数的提高改善了通道壁面换热性能，同时降低了通道压力损失；大宽高比通道的换热性能优于小宽高比，同时通道压力损失增大；四种肋角方案中，60°和45°方案的换热性能最好，同时45°方案的通道压力损失最小。相比于光滑双通道，带肋双通道的壁面整体换热性能大幅度提高，通道整体压力损失增大，说明扰流肋对双通道的换热性能和流动特性影响均很大。三种进口雷诺数方案中，Re=10000时，旋转产生的科氏力对双通道的换热影响最明显。进口雷诺数的提高有利于壁面换热性能的改善，并削弱了旋转的影响。是否旋转和进口雷诺数的大小对通道整体压力损失没有影响。