【Objetivo】 A performance de resfriamento dos orifícios cilíndricos tradicionais de película de ar diminui rapidamente em altas taxas de fluxo, podendo ser melhorada pelo projeto do formato do orifício. 【Método】 Foi realizada uma análise numérica do desempenho de resfriamento dos orifícios de película de ar em degrau utilizando o método RANS baseado na média de Reynolds das equações de Navier-Stokes, comparando-se com orifícios cilíndricos. 【Resultados】 Os resultados mostram que, no modelo de resfriamento por película de ar em placa plana, os orifícios em degrau apresentam melhor efeito de resfriamento do que os cilíndricos, especialmente nas condições de alta taxa de fluxo R_B=1.0 e R_B=1.5, com a eficiência de resfriamento dos orifícios em degrau aumentando mais de 100% em comparação com os cilíndricos, além de apresentar coeficiente de troca térmica da parede refrigerada menor, o que reduz efetivamente a transferência de calor; o efeito de resfriamento dos orifícios em degrau primeiro diminui e depois aumenta com o aumento do coeficiente de proporção do comprimento do orifício R_L, e aumenta continuamente com o coeficiente de proporção do diâmetro do orifício R_D; no resfriamento da borda frontal da pá móvel, a melhoria do efeito de resfriamento dos orifícios em degrau em comparação com os cilíndricos é de 17,5% e 17,0% no corpo e na ponta da pá, respectivamente, e as temperaturas máximas são reduzidas em 24,7 e 14,1 K, respectivamente; em comparação com os orifícios cilíndricos de película de ar, o resfriamento da borda frontal com orifícios em degrau proporciona uma distribuição mais uniforme da eficiência de resfriamento no corpo e na ponta da pá. 【Conclusão】 Os resultados do estudo podem guiar a aplicação dos orifícios em degrau no projeto estrutural de resfriamento de pás de turbinas a gás.

orifícios de película de ar em degrau;características de resfriamento;pás móveis;borda frontal;estudo numérico