柴油机具有扭矩大、热效率高、耐久性好的优点,因此柴油机在各个领域得到了广泛的应用。随着柴油机技术的不断提高,其强化指标不断提高,导致机体、缸套、缸盖等受热零部件的热负荷不断增加,设计与制造上稍有疏忽就可能导致机体、缸盖等受热零部件在工作状态下出现裂纹等损坏现象,因此对柴油机机体、缸套、缸盖等受热零部件的热负荷的研究具有十分重要的意义。本文应用热-流-固耦合的方法,对6100柴油机机体的热负荷进行了研究。在Pro/E软件平台上建立了6100柴油机机体、缸套的三维实体模型,并对其进行了合理的简化,然后将机体、缸套的PRO/E模型导入ANSYS软件中,并利用ANSYS软件中的布尔减运算得到水套的三维模型,从而在ANSYS软件中建立了机体、缸套、水套的组合三维模型。然后在ANSYS软件中选用FLUID 142单元对机体、缸套、水套的组合三维实体模型进行了自动网格划分,建立了机体、缸套、水套的组合有限元模型。采用热-流-固耦合的方法计算得到了水套的流场分布以及水套、缸套、机体的温度场分布。通过对流场和温度场计算结果的分析,提出了对机体水套结构的具体改进措施,并且建立了改进后的机体、缸套、水套的组合三维实体模型和有限元模型,对改进后的组合有限元模型施加了相同的热边界条件、流动边界条件和流体性质,计算得到了改进后的水套的流场分布以及水套、缸套、机体的温度场分布结果,计算结果表明,在对水套结构改进后,整个机体的冷却更加均匀,消除了局部过热区,对水套结构的改进取得了很好的效果。