燃气轮机是我国科技、军事、工业发展重要动力机械设备，提高入口温度是提高燃气轮机效率的重要方法，由于耐高温材料发展的限制，现代燃气轮机发动机在1800-2000K高温下运行，因此，有效的冷却技术成为工业发展的迫切需要。气膜冷却技术是燃气轮机叶片冷却系统中的一种常用冷却技术，气膜冷却技术有助于提高燃气轮机的入口温度，可提高更高效率，为工业设备提供充足的的热保护效果。近年来，上游装置的改变逐渐成为众多国内外学者关注的焦点，由于上游凸起设置对气膜冷却效率的影响并未被研究者进行充分讨论，本文通过数值模拟的方法对气膜孔前置凸起的结构进行研究，讨论在不同吹风比下不同凸起结构对气膜冷却效率的影响规律。
　　本文采用简化的通道对气膜冷却进行了研究。通过对气膜孔下游冷却效率进行数值模拟，分析上游凸起结构对气膜冷却效率的影响。使用软件ANSYSFLUENT16.2对吹风比为0.5、1.0时，不同凸起高度(0.1d、0.3d、0.5d)、宽度(0.1d、0.3d、0.5d)、凸起位置(凸起前端到气膜孔中心距离1d、3d、5d)进行了研究。结果表明，上游凸起结构的增加，使气膜冷却效率更加均匀，并且提高了横向冷却效率。与其他情况相比，0.3d凸起高度下气膜孔下游横向和展向冷却效率最佳。较低吹风比时，凸起宽度w=0.1d结构横向气膜冷却效率最佳，随着凸起宽度增加，横向气膜冷却效率有所下降。较高吹风比时，凸起宽度w=0.3d结构，展向气膜冷却效率最佳。随凸起右端至气膜孔中心距离的增加，壁面中心线的气膜冷却效率先增加后降低，凸起右端至气膜孔中心距离D=3d时，气膜冷却效果最好。
　　为进一步分析凸起结构对气膜冷却效率的影响，本文还讨论了不同凸起形状(矩型、弧型、折线型)对气膜冷却效率的影响研究，分析了下游壁面的气膜冷却效率、中截面气膜冷却效率，定量分析了气膜孔中心线气膜冷却效率和横截面气膜冷却效率，此外，也对矩形凸起结构中间断开模型进行了深入分析，分别研究了上游凸起中间断开1d、1.6d、45度结构，下游壁面的温度分布和冷却效率，并且考虑了不同吹风比M=0.5和M=1.0的影响。结果表明，低吹风比时，折线型凸起结构下游壁面中心线处气膜冷却效率在一定范围内显著增加，中心线两侧气膜冷却效率明显提高。一体式凸起会使冷却气膜在壁面上更均匀的铺展，并改善壁面横向冷却效率，间断式凸起略微降低了气膜孔下游壁面中心区域的冷却效率，但气膜孔附近气膜冷却效率和壁面横向冷却效率显著提高。