该项目来源于国家自然科学基金，以新一代高性能航空发动机涡轮叶片的精细化传热分析为背景，通过研究分析非定常气动-热环境下涡轮叶片前缘、压力面和吸力面三个典型区域内的非定常对流换热系数，揭示了气流温度单独波动、气流速度单独波动与气流温度-速度共同波动条件下的涡轮叶片非定常对流换热系数的瞬时行为特性与发生机理、以及主要影响因素的影响机理。研究发现：基于SST k-ω湍流模型的非定常RANS方法可以准确计算平板、涡轮叶片前缘、压力面与吸力面非定常对流换热系数在周期性波动气流温度下的非定常波动行为，它是非定常对流换热数值计算的合适方法；非定常气动-热条件下的涡轮叶片对流换热系数有着与传统认识完全不同的瞬时行为特性，以主流温度定义的对流换热系数受非定常气流温度的影响非常显著，在气流速度恒定的条件下仍表现出强烈的非定常波动特性，尤其是在湍流条件下，这个新发现与湍流对流换热系数对气流温度波动不敏感的传统观点完全不同；涡轮叶片前缘、压力面与吸力面的非定常对流换热系数随着壁面热边界条件的改变而表现出不同的波动强度，但总体而言，非定常对流换热强度随着气流温度-速度波动频率的增加，而且气流温度波动的影响随着波动频率的增加而逐渐增强；基于本项目发展建立的温度瞬态项空间分布分析法，我们研究发现非定常气动-热条件下的涡轮叶片对流换热系数瞬时行为特性主要决定于对流换热系数参考温度的选取与壁面热流的时变特性，当以绝热壁温为参考温度定义对流换热系数时，壁面热流的时变特性是决定对流换热系数瞬时行为特性的关键因素，当壁面热流随时间变化时，即便是在恒定的气流速度-温度条件下，非定常壁面热流仍会诱发非定常的对流换热系数。以上研究成果揭示了传统准稳态假设在非定常对流换热分析中的不足及其内在原因，获得了非定常气动-热条件下涡轮叶片对流换热系数的非定常行为与主流/边界层内气流状态参数及壁面热边界条件的关联机制，对提高我国航空发动机高温部件传热分析的准确度有重要参考价值。