本发明公开了一种高温气体等温壁面冷却实验矩形实验段，该实验段包括矩形气体通道、肋板、支柱、外环腔、外环腔入口以及外环腔出口。矩形气体通道由气体通道盖板、气体通道U形槽以及盖板侧边密封片组合形成。肋板为回形肋板，均匀焊接在矩形气体通道外壁面。支柱一端带凹槽圆柱，夹持回形肋板并焊接，另一端焊接外环腔内壁。外环腔为圆形管道，外环腔入口设计在外环腔上部，靠近矩形气体通道高温气体入口端，由入口管及入口管法兰构成。外环腔出口设计在外环腔底部，靠近矩形气体通道高温气体出口端，由出口管及出口法兰构成。该实验段可以开展针对于矩形通道内的高温气体在等温壁面下的冷却流动换热实验研究。