本文采用FLUENT商用软件，对二维和三维转-静盘腔的流动和传热过程进行了数值模拟研究。计算域包括转-静盘和内、外围屏包围的流体域以及一定厚度的转盘固体域。 论文主要工作和结果如下： (1)针对典型的转-静盘腔模型进行数值研究，通过对单方程模型、高k-ε模型和RNG k-ε模型获得的计算结果进行比较以及与相关试验数据验证，结果表明，RNG k-ε模型较高k-ε模型和单方程模型更能准确地模拟转静盘腔的流动。 (2)针对一典型的径向、轴向进气，径向出气的转-静盘腔结构，系统研究轴向进气位置、径向出口大小、旋转雷诺数、无量纲质量流量和轴向垂直／预旋进气等对盘腔内流动和换热的影响，整理出转-静盘腔内转盘平均努谢尔数与旋转雷诺数／无量纲质量流量之间的准则关联式。结果表明，高位轴向进气对转盘换热有利；不同的径向出口大小对盘腔内的流动换热影响不大；随旋转雷诺数和无量纲质量流量增加，转盘盘面的换热效果增强。 (3)自编用户程序模块，研究在轴向入流、径向出流的转-静盘腔中，无量纲流量随时间呈阶梯型改变对盘腔流动和换热的影响。当流量从某个稳定状态改变时，转盘上的平均努谢尔数会产生一个明显的上升再降低过程；在每一次流量改变的初始阶段，平均努谢尔数存在一个较大幅度的变化。 (4)建立有离散的预旋喷嘴和叶片冷却孔的预旋转-静盘腔的物理模型，研究预旋角θ=15°，30°，60°对盘腔流动和换热的影响，以及改变流动参数等对转盘盘面换热的影响，并总结出转盘平均努谢尔数与旋转雷诺数／无量纲质量流量之间的准则关联式。结果表明，预旋进气的优点在于增强了叶片冷却孔附近的对流换热效果，局部努谢尔数随预旋角的增大而有所减小；随旋转雷诺数的增加，不论是内转静腔室还是预旋腔室的静盘上的温度都不同程度的降低：当轴向中心进气质量流量不变时，随预旋进气的质量流量增加，内转静腔室的转盘盘面上的换热基本没有变化，而预旋腔室的转盘盘面上的换热效果增强；当预旋进气质量流量不变时，轴向中心进气的质量流量的改变对整个盘腔都有影响。