冷却系统作为柴油机的重要组成部分,对确保发动机的正常运行至关重要。冷却液的流动与传热影响着发动机的冷却效率、缸体和缸盖零部件的热负荷、尾气排放、冷却均匀性,这对发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性等影响深远。随着柴油机升功率的不断提升,必定会产生更高的缸内温度,所以提高冷却系统的冷却效率就显得越来越重要。冷却水套的结构优化是提高冷却系统效率的一种常用且重要的方式。当前越来越多的工程研究人员使用流固耦合传热的方式对发动机冷却系统进行模拟。本文以8缸柴油机为分析对象,使用通用CFD软件STAR-CCM+对冷却水套内液体的流动与传热进行流固耦合数值仿真。首先运用建模软件UG建立冷却水套、缸盖和缸体的整体模型。针对柴油机冷却系统的原结构,以纯水作为冷却介质,使用CFD分析软件,对冷却水套内液体的流动及传热进行数值仿真计算。重点分析冷却液流场速度、压力梯度、水套壁面换热系数及高温零部件的温度分布这几个方面的内容来判断冷却系统的流动和传热性能的好坏,进而有针对性的提出结构改进方案,包括上水孔的调整以及连接缸体和缸盖水套的缸垫位置尺寸的优化,从而起到改善缸体冷却液的流动及提高各缸上水均匀性的目的。分析知道无相变传热计算中一些高温零部件壁面局部温度已经超过冷却液的饱和温度,可能有沸腾现象发生。对改进后的冷却水套模型,在计算过程中引入气液两相沸腾模型,对比有无沸腾作用对计算结果的影响,分析有无过冷沸腾对柴油机冷却液流动和传热性能的影响,以确定在高强化柴油机传热数值仿真计算中是否有考虑沸腾作用的必要性。本文对改善柴油机冷却系统流动及传热所进行的研究工作,为以后相关问题的研究提供参考,所以具有一定的实用价值。