本发明公开了一种多层固定的高温燃气通道设计方法，具体包括：获取高温燃气通道沿程各位置所需传导的最小热流密度；基于最小热流密度确定高温燃气通道沿程各位置所需传导的实际热流密度的取值范围；基于冷却剂的流量对冷却槽的数目、槽宽与槽高进行匹配设计，并得到冷却结构的传热系数；基于高温燃气通道沿程各位置所需传导的实际热流密度、冷却结构的传热系数得到通道壁的导热热阻；选取设计参数取值以适应步骤4中通道壁的导热热阻，所述尺寸参数包括环腔的层数、各壁面的厚度、各环腔的高度、各环腔内相邻支撑肋之间的间距长度。通过对通道壁的具体尺寸进行优化设计，实现了高温流体通道在保证安全工作前提下耗费工质热沉最小。