柴油机的动力性、经济性和排放特性归根结底取决于发动机内的燃烧与传热过程，随着柴油机升功率的不断提高，在柴油机研制过程中，柴油机的热负荷日益成为设计人员必须考虑的关键问题之一。因此，开展柴油机中的传热数值分析研究对于自主开发和研制新型的发动机有十分重要的意义。 对柴油机内传热过程进行数值分析研究的意义在于预测柴油机的热负荷水平，为柴油机的热设计提供理论依据。本课题在进行柴油机缸内燃烧模拟时，将ANSYS计算出的活塞顶部、缸套与燃气接触部分和气缸盖燃烧室表面的平均温度作为FLUENT模拟的边界条件，而进行活塞、缸套和缸盖内温度分布计算时，将缸内燃烧模拟所得的壁面热流结果作为活塞顶部、缸套与燃气接触部分和缸盖燃烧室表面的传热边界条件，实行了柴油机缸内传热与活塞、缸套和缸盖温度分布的耦合计算。 本文使用流体分析软件FLUENT，对柴油机缸内流动、燃烧和传热进行了数值模拟，得出了活塞顶部、缸套与燃气接触部分和缸盖燃烧室表面的瞬时热流密度。将得到的热流密度模拟结果经过数据处理后，分别作为活塞顶部、缸套与燃气接触部分和缸盖燃烧室表面的第二类传热边界条件，然后在大型有限元分析软件ANSYS中分别对三种典型工况下4135G型柴油机活塞、缸套、缸盖分别进行了温度场有限元分析，得到了活塞、缸套、缸盖的温度分布和热流分布，并将计算结果与传统的经验半经验公式作为活塞顶部、缸套与燃气接触部分和缸盖燃烧室表面的边界条件的计算结果分别进行比较。另外，本文还探讨了柴油机功率和转速变化时，对活塞、缸套、缸盖的温度分布和热流分布的影响规律。通过以上研究，本文得出以下结论： （1）将Fluent软件对柴油机缸内传热和流动的数值模拟结果与分析柴油机受热零件温度分布的有限元软件Ansys 相结合，实现了两个软件的耦合。由于耦合算法更真实地反映了柴油机实际的工作情况，因此从理论上讲能更为准确地模拟柴油机的传热问题。 （2）与传统的经验半经验公式计算结果作为活塞顶部、缸套燃气接触部分、和缸盖燃烧室表面的边界条件相比，将FLUENT软件对柴油机缸内传热和流动的数值模拟结果与分析柴油机受热零件温度分布的有限元软件ANSYS相结合，可以更为准确地模拟活塞、缸套和缸盖内的温度分布。以数值模拟值为边界条件的结果为基准，经验公式边界条件所得的活塞、缸套、缸盖内温度分布的最大相对误差均在最高温度处，分别约为3.6％、2.9％、2.6％。误差虽不是很大，但是要较精确地模拟出活塞、缸套、缸盖的温度分布，最好以数值模拟结果作为活塞顶部、缸套燃气接触部分和缸盖燃烧室表面的边界条件。 （3）活塞、缸套、缸盖温度场的模拟结果表明，在三个工况下，活塞、缸套、缸盖的最高温度均分别位于与燃气直接接触的活塞顶部、缸套内壁最上部区和缸盖燃烧室表面。 （4）根据Ansys的计算结果可知，随着发动机转速和功率的提高，活塞、缸套、缸盖的热负荷增大。由三个工况下的活塞、缸套、缸盖温度分布对比可知，相比于转速，功率对活塞、缸套、缸盖温度场的影响更大，而且活塞、缸套、缸盖不同位置上的温度随功率P和转速n的变化幅度是不同的，活塞燃烧室喉口的边缘、缸套内壁最上部区和缸盖燃烧室表面为高温燃气冲击强烈的区域，其温度的变化均分别比活塞、缸套、缸盖上其他位置要显著。 研究表明本课题所采用的耦合方法可以作为预测同类型柴油机缸内燃烧、传热和受热零件温度分布研究的一种有效手段，并为进一步研究柴油机传热问题打下了一定的基础。