发动机进排气系统的结构和流动性能的优劣直接影响到发动机的动力性、经济性和排放性。因此,无论是在理论上还是在实践中,研究并改进排气系统的性能及结构都是很有必要的。然而,发动机进排气系统中的气体流动是一个非常复杂的非稳态流动过程,目前仍无法精确计算出来。本文是将排气歧管内气体流动视为三维、定常、可压缩的流动,在计算流体力学的基础上建立了排气歧管气道的流动模型。本文以某一2V四缸发动机的排气歧管为研究对象,建立了排气歧管的数学模型。采用Fluent软件对排气歧管的流场进行了分析计算,得到排气歧管的二维及三维流场分布结果,获得了各个支管的压强和速度矢量图,以及出口的压强和速度分布曲线。以仿生设计理论为基础,分析了人体肺气管的组成及工作原理,采用人体支气管的结构来模拟四缸发动机的排气歧管。采用局部特征的仿生方法,通过对人体支气管边缘的检测与处理,获得支气管的外轮廓图,并采用AutoCAD建立了仿生歧管的二维模型。运用Fluent软件完成了仿生歧管流场的分析计算。通过对仿生歧管二维模型的流场分析,得到了各个支管的压强及速度矢量图,以及出口的压强与速度曲线图。对优化前后的排气歧管出口压强进行对比,结果表明：采用仿生歧管的结构比原结构的压力损失小,达到了结构设计优化的目标。