冷却系统是内燃机车的重要组成部分,对于机车的正常运转以及延长部件的使用寿命具有非常重要的作用。随着重载大功率内燃机车以及高速列车的发展,冷却系统对机车运行的安全性和经济性具有非常重要的意义。换热器作为冷却系统的重要组成部件,是实现加热或冷却的通用设备。换热器性能的好坏及传热系数的高低,直接关系到能源的利用效率。本文对管翅式单节散热器进行了实验研究和使用多孔介质方法进行了数值模拟研究,对实验结果和数值模拟结果进行对比,结果显示,用多孔介质方法对管翅式散热器单节研究可行。高、低温分离系统的主要缺陷在于对环境温度的敏感性很强,很难设计出能在环境温度超过40℃时可靠工作的冷却系统。对于柴油机来说,各部分需散热量是固定分配的。通过对高、低温分离系统冷却系统缺陷的分析,将高、低温水循环系统合并为一个水循环系统,减少被加热水的总流量,提高被加热水的温升量,使得冷却水温和环境温度的温差增大,从而设计出能在45℃以上环境温度下工作的内燃机车冷却系统。充分利用较大的温差来强化换热,有效地提高低温水系统冷却效率。论文根据东风4B型内燃机车的冷却系统为基础,通过改变冷却水的流经顺序和冷却水在散热器中的流程,设计了四种不同高、低温合一系统的方案。对四种内燃机车高、低温合一系统的冷却能力核算:在给定的环境温度下核算其冷却水的平衡温度、机油的平衡温度、柴油机进气的平衡温度是否超过设置的相应上限;在给定冷却水上限温度、机油上限温度、柴油机进气上限温度后核算其能够忍受的最高环境温度。经过综合对比,找出了最优的高、低温冷却系统合一的布置方式:将低温水泵和高温水泵串联,冷却水系统循环通路为首先由水泵将冷却水泵入机油热交换器,经过机油热交换器温升后进入前、后中冷器,最后进入柴油机,从柴油机出来的水进热散热器组中进行散热,由散热片将热量散发在大气中。水循环系统采用一级并列布置,水在散热器中走多流程。