航空发动机涡轮机匣内部空气流道结构异常复杂,呈现出突扩、突缩、障碍凸起、凹槽及冲击射流等局部特征。这些局部复杂结构(尤其是冲击射流结构)使机匣内部换热呈现出强烈的局部特征,因此需要针对这些局部结构开展换热特性研究。本文以机匣内部环腔结构为对象,采用实验研究与数值模拟相结合的方法,分析了不同冲击雷诺数下相对冲击高度、相对周向孔间距、冲击角度、冲击孔排数、冲击孔排布方式、初始横流以及周向泄漏对冲击靶面的换热特性的影响,在所研究的参数范围内得出以下结论:(1)对于本文研究的所有结构,冲击靶面上的换热强度随冲击雷诺数的增大而增强。(2)相对冲击高度为3时冲击靶面上滞止区的换热强度在3种结构中最强;相对冲击高度为9时冲击靶面上的平均换热强度最强。(3)冲击孔相对周向孔间距越小,冲击孔周向排布越密集,冲击靶面上的平均换热强度越强;冲击孔排数越多,冲击孔轴向排布越密集,冲击靶面上的平均换热强度越强。(4)冲击孔叉排时所对应的冲击靶面上的平均换热强度要比顺排时强。(5)初始横流的加入可以增强冲击靶面上的换热强度,并且同一冲击雷诺数下横流流量比越大,冲击靶面上的整体换热强度越强;周向泄漏的存在会削弱冲击靶面上的换热强度。