该文将某发动机涡轮叶片内冷系统中的蛇形通道简化、放大为180°直回转蛇形通道.通过对旋转通道流动与换热控制方程的无量纲化分析和参考发动机原型的工作参数以及实验台的工作和测试能力,确定了实验模型的尺寸和实验参数,并建立了实验台.用实验方法研究了其四种非稳态工况下的流动与换热问题,模拟了发动机叶片工作的非稳态过程,其为:a,转速均变实验;b,转速快均变实验;c,流量阶跃实验;d,加热变化实验.对旋转通道进行数值模拟时,通过对动量方程中压力梯度采取偏迎风压力离散格式,并推导其相应的压力方程和压力修正方程,得到一种新型的同位网格计算方法.同时编制了计算直角坐标系和圆柱坐标系下导热、流动、流动与换热的通用程序(HTFL).应用此程序对实验模型内流动和换热进行了稳态和非稳态的数值模拟,得到了和稳态实验结果比较令人满意的和合理的结果.同时,应用此程序对旋转通道流动与换热的机理进行了分析计算,数值分析了离心浮升力、旋转加速度力、哥氏力、哥氏浮升力等旋转系下附加力项的作用及复合作用机理.应用HTFL程序对真实发动机涡轮叶片的蛇形通道内冷气流动与换热在真实参数进行了计算分析,工作针对光滑壁面通道,前后缘面带肋通道和四面带环肋壁面通道三种类型的通道进行的.