در این پایان نامه به بررسی و بهینه سازی سیستم های خنک کاری برای قطعاتی که در معرض دما های بالا قرار دارند مانند پره ها، محفظه های احتراق توربین گازی و موتور های جت پرداخته شده است. گازهای حاصل از احتراق در محفظه احتراق توربین گاز، در برخورد به پره های توربین، دارای دمای بسیار بالا می باشند. این دما گاهی تا 2400 کلوین هم می رسد. در حالی که پره توربین و بدنه محفظه احتراق توانایی تحمل چنین تنش حرارتی را نداردند. از طرف دیگر برای دسترسی به بازدهی بالاتر در توربین های گاز پیشرفته امروزی، افزایش دمای ورودی به توربین، یک نیاز ضروری می باشد. به این ترتیب، خنک کاری قطعات داغ راه کارمناسبی برای رفع این مشکل می باشد. از جمله روش های خنک کاری موجود می توان روشهای جابجایی، برخوردی، لایه ای و ترکیبی را نام برد. در این پایان نامه، ابتداتحلیل عددی میدان جریان و دما و محاسبه اثربخشی خنک کاری لایه ای روی هندسه صفحه تخت با شکل خاصی از سوراخ تزریق متقارن، با استفاده از نرم افزار فلوئنت انجام پذیرفته و صحت نتایج بدست آمده با نتایج تجربی، مورد بررسی قرار گرفته است. در این پایان نامه مدل های آشفتگی، ? k- استاندارد، مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و با تغییر پارامتر های هندسی بازده خنک کاری در حدود 30 درصد افزایش داده شده است .