随着全球能源日益短缺、环境问题日益严重,世界各国对汽车出台了日益严格的排放法规。在控制发动机尾气NO_X方面,废气再循环(Exhaust Gas Recirculation)技术较为常见。在部分负荷时,EGR系统将一部分废气管中的废气重新引入进气管,与其中的新鲜空气混合后进入气缸,增大进气管压力和循环气体总量,同时降低燃烧室的温度和氧气的浓度,以达到节能减排的效果。但是,随着排放法规的日益严格,还需对参与再循环的废气进行冷却,即在EGR阀前加装冷却器,将废气冷却后才引入进气管。EGR冷却器是冷却EGR系统中的关键部件,其性能的好坏对EGR系统的作用有着十分重要的影响。因此,结合传热学、流体动力学理论对EGR冷却器的流场、换热特性进行了仿真模拟,本文对柴油机中冷却EGR系统性能的提高具有十分重要的理论意义和应用价值。为此,本文以国家自科基金项目[51676066]为依托,采用数值仿真模拟、场协同原理等对EGR冷却器的流场、换热特性进行研究,本文主要研究内容和创新点如下:(1)建立了EGR冷却器换热数学模型,研究分析了不同进气质量下的EGR冷却器的内部流场和换热特性,揭示了不同进气质量流量下的EGR冷却器换热和流动规律。(2)研究分析了不同进气质量流量下的8种不同折流板结构的EGR冷却器换热特性,并与原始模型进行了对比分析,获得了较优折流板结构的EGR冷却器的换热和流动特性。(3)建立了EGR冷却器换热过程场协同数学模型,对比不同折流板结构的EGR冷却器的场协同效果,获得了较优折流板结构的EGR冷却器换热过程速度场和温度梯度场协同规律。