为了使柴油机有更优越的性能,需要对柴油机进行强化,而强化会导致一系列严重的后果,优化柴油机水套内冷却水的运动状况对强化后柴油机的工作状况有良好的作用。柴油机机体水套也一直是柴油机研究者特别关注的焦点,但是柴油机机体水套是铸造出来,形状又很复杂,因而很难对实际机体内流体的流动状态进行现场试验和全面监测。随着计算机性能的增强和计算流体力学软件功能的提高,各国研究人员都倾向使用CFD的分析方法来研究内燃机中流体流动系统的工作状态,为设计高性能内燃机提高了新的手段。本文使用三维建模软件CATIA对4110系列柴油机,采用自顶向下复合式建模方法创建了机体的几何模型;采用有限元软件ANSYS ICEM CFD对机体的水套进行了网格划分,利用CFX对柴油机机体水套的冷却系统进行模拟并进行了优化,并将优化结果与柴油机实际运行试验数据进行了比较分析;通过对原柴油机三维数值模拟研究和试验结果的分析,发现了原机的设计缺陷,进而提出改进措施,对改进后的结构再次进行了数值模拟。数值模拟的结果表明,改进后机体水套内液体的流动和散热得到了优化,机体螺栓塔子加强筋处散热加快,使得柴油机各缸的冷却更加均匀,耐久性也得到提高,还解决了因机体每缸之间冷却水无法相互流通导致热量过高而造成的缸内燃烧时烧机油问题。