波纹隔热屏作为一种热防护结构,被广泛地应用于军用航空发动机加力燃烧室内。在加力燃烧室上安装多孔波纹形的隔热屏,能够有效提升隔热屏冷却效率。为了探究结构和气动参数对隔热屏流动和换热特性的影响,本文通过数值模拟和实验相结合的方式,对波纹隔热屏流动和换热特性展开研究。首先,构建波纹隔热屏冷却特性的实验系统,研究了气膜孔孔径、开孔率、气膜孔不均匀排布对隔热屏壁面温度和综合冷却效率的影响。实验结果表明:横向波纹隔热屏壁面温度分布呈现“锯齿状”。孔径d/l=0.0138对横向波纹隔热屏冷效最好,且最终趋于定值时对应流向间距最短;单位面积冷却流量相同,开孔率?=4.90%对隔热屏壁面冷效最佳;对非均匀孔排布,次流迎风侧孔排减少对纵向波纹隔热屏壁面换热能力有较明显地提升作用。其次,采用数值模拟研究了高冷气温度下吹风比、孔径、开孔率、孔排布以及波纹中心线等因素对横向隔热屏流动和换热特性的影响规律。计算结果表明:不同吹风比下相同流向截面处波峰的温度总是高于波谷,且壁面温度呈“锯齿状”,最佳吹风比为M=2.0时;单位面积冷却流量相同,孔径d/l=0.0138对壁面沿程冷却效率趋于平缓时对应的流向间距最短,开孔率为?=3.14%对隔热屏壁面冷效最好;同样保持单位面积冷却流量一定,气膜孔排布在展向间距为p/l=0.0689、流向间距为s/l=0.1078较其他孔排布冷却效率高;此外波纹中心线改变对壁面气膜冷却效率影响程度不大。然后,在最佳参数基础上探讨波型、孔倾角对纵向隔热屏流动和换热特性的影响规律。随波纹结构改变,高温区主要集中在波峰处以及次流迎风侧壁温低于背风侧,沿流向不同结构模型壁面气膜冷却效率逐渐增加且呈波动性(除平板外);单位面积冷却流量一定时,随着气膜孔倾角增加,隔热屏次流迎风侧冷却效率也迅速增加,背风侧缓慢地降低,且最高冷却效率出现波峰与波谷的交替处。最后,构建隔热屏与机匣的一体化模型,获得不同波纹隔热屏流动和换热特性的规律。在计算条件下,全模型横向隔热屏壁面冷却效率一开始快速增加,之后变缓,仍处于气膜充分发展段且效率曲线基本呈现线性增长,满足气膜的叠加性;全模型纵向隔热屏壁面波峰处冷效率最低,波谷处最高。