近年来，随着发动机不断向高速、高功率方向发展，使得发动机的热负荷越来越高，如果冷却效果不好，其可靠性和耐久性都受到严重威胁，因此发动机热负荷研究也就显得尤为重要。冷却水套的合理设计是降低热负荷的主要措施之一，因此研究发动机冷却系统具有一定的工程应用价值和学术意义。　　 随着计算机和计算流体力学(CFD)的发展，柴油机冷却系统的三维数值模拟已经得到了广泛应用，特别是对柴油机冷却系统进行优化时，三维数值模拟更为有利。但当前对发动机冷却系统数值模拟时都采取零部件的单体研究方法，这样就不能准确定义水套和其它零件之间的边界条件，不能准确描述各零件之间的相互影响，也不能从全局反映发动机的工作状态，尤其是对冷却水的流动及传热在缸套、机体之间的相互影响不能进行合理、透彻的分析。对此，本文把整个冷却系统耦合在一起进行计算，这样就大大降低了模拟计算时对边界条件的要求，计算的结果也更可靠。　　 本文是对江苏某柴油机厂的一款四缸柴油机水套整体进行CFD分析。通过计算发现该款柴油机水套存在诸多不足，如各缸冷却不均、非进水侧流速低，鼻梁区冷却效果差等缺陷。根据上述缺陷对该柴油机的冷却水套进行改进，提出了三种改进方案。根据改进方案计算结果之间的对比，择优选取冷却效果较好的方案三。与原机相比，方案三的冷却效果提高显著。　　 主要结论：冷却系统是柴油机的重要组成部分，其工作能力的好坏对柴油机的性能有直接的影响。本文对冷却系统整体式的模拟计算，相对于以前单个零部件的模拟有着很大进步，计算的准确性也大大的提高了。　　 本文成功的实现了水泵、机油冷却器、机体水套、气缸盖水套和散热器整个发动机冷却系统耦合起来计算，是今后对发动机冷却系统进行数值模拟研究的主要方法之一。