随着现代数值传热学的发展,对高速度、大容量汁算机的需求越来越迫切,计算越来越复杂,规模也呈指数级增长。如此庞大的运算任务单台计算机显然无法胜任。一方面是单处理器性能发展空间有限,另一方面是专用高档并行计算机价格又太昂贵,而且旧有的资源又得不到持续和有效的利用,造成硬件资源空闲和资金浪费。因此,一种能够充分利用现有计算机软硬资源,有效发挥计算资源协同增强作用,同时满足实验室众多研究人员在任何时候都能方便处理不同任务的需要,又适应非计算机专业人员掌握和使用的并行计算技术、平台和实现方法就变得十分重要和具有现实意义。本文利用实验室现有计算机资源,在Windows操作系统上搭建了针对涡轮叶片复合冷却流动和换热数值模拟的并行平台,并对本计算平台模拟涡轮叶片复合冷却的流动和换热问题的基本性能进行了测试。在此基础上,对涡轮导向叶片复合冷却流动和换热情况进行了数值模拟:改变吹风比和冷却结构,研究内流冷却和气膜冷却的相互影响情况。通过对四种冷却结构进行数值模拟,分别得到四种冷却方式下叶栅的流动和换热情况:所有冷却结构叶栅通道的流场在各种吹风比下相近;内流冷却、内流+气膜冷却和强化内流+气膜冷却方式下,叶片表面的冷却效果都是随吹风比的增加而增加,气膜冷却结构叶片表面平均冷却效果随吹风比的变化情况较复杂,叶片头部至叶片弦中区平均冷却效果随吹风比的增加而减小,叶片尾部区域平均冷却效果随吹风比的增加而增加;同样吹风比条件下,内流+气膜冷却结构叶片表面冷却效果较高;强化内流+气膜冷却并不能提高冷却效果。最后,本文在所建的并行平台上,按照动叶实际工作的热环境,对不同转速下,旋转叶片复合冷却流动和换热情况进行了讨论。研究表明,转速对叶栅通道中流体的压力、马赫数和温度影响情况不一样;旋转使流体产生Y方向(旋转半径方向)的速度分量,对气膜孔出流有影响;旋转使叶片内部冷气腔内压力趋于均匀,进而使叶片表面冷却效果和温度趋向均匀;旋转使叶片型面平均冷却效果发生改变,变化情况比较复杂。