中冷器作为增压后的空气在进入气缸前进行冷却的装置,是增压柴油机正常运转不可缺少的一部分。其结构直接影响进入气缸的空气量、气体的速度分布及其湍流状况等,这些因素都直接关系到机车柴油机的燃烧过程,从而影响机车柴油机的经济性、动力性和排放性。利用三维仿真软件对机车柴油机的中冷器气侧空气流动进行三维数值模拟,通过分析其内部流场后,可找到相应的改进方法,为机车柴油机的性能优化提供了新途径。本文以模拟计算同中冷器性能试验相结合的方法,首先利用三维造型软件UG对中冷器气侧进行实体建模,然后利用中冷器性能试验数据对模拟计算提供边界条件,以Fluent软件为平台,采用合适的湍流模型和计算方法对气侧内的三维流场进行数值模拟,得到了不同空气质量流量下详细的流场信息。中冷器性能评价参数(传热系数和散热量)的计算结果与稳流试验台的试验结果吻合较好,验证了应用数值模拟方法评价中冷器性能的可行性；通过流场分析,提出了中冷器结构改进措施,并再次进行了数值模拟计算。计算结果表明,改进了冷却水管间距后的结构在相同空气质量流量下散热量得到明显提高,空气冷却状况也得到了很好的改善。本文将流场分析结果直接应用于指导中冷器结构的改进,达到见效快、降低开发成本的良好效果,合乎铁路运输飞速发展的现状,极具现实意义。