近年来，由于船用柴油机向着高功率密度和高效率的趋势发展，活塞的热负荷急剧增加。大多数活塞均采用振荡冷却方式，以降低活塞的热负荷，所以本文主要对某型柴油机活塞振荡冷却进行研究。活塞油腔设计的是否合理，需要对油腔进行多方面的探讨与研究。
　　本文以某型柴油机活塞环形油腔为研究对象，首先利用Fluent对活塞环形油腔进行换热特性研究以及其沿周向换热特性进行研究，然后对影响油腔换热系数的一些参数，如转速、喷油速度、湍流模型、倾斜角度等进行研究，最后通过对活塞和环形油腔进行流-固耦合传热分析，并对活塞进行应力分析。主要研究内容如下:
　　(1)利用动网格和施加动量源的方法分别对环形油腔机油流动形态进行仿真研究，验证施加动量源方法的正确性;采用施加动量源方法对活塞油腔壁面四个区域及四个壁面的周向18个区域的换热特性进行研究，分析其变化规律得出环形油腔换热特性沿周向的变化趋势及特点，并对振荡冷却油腔带走的热量变化进行了研究，得出机油进出口所带走热量的比例。
　　(2)采用加载UDF动量源的方法，分析活塞环形油腔在不同湍流模型、转速、喷油速度及活塞倾斜角等因素的影响下，油腔四个区域的壁面换热系数的变化规律，并对不同转速下不同喷油速度时机油填充率和油腔换热系数之间关系进行分析。
　　(3)对活塞-环形油腔机油进行流-固耦合传热分析，得到在关键曲轴位置处的活塞温度场分布及活塞稳态温度场分布，提取活塞测点位置处的温度值与试验值进行对比分析。
　　(4)选用活塞瞬态最大温度荷载并对活塞加载，施加上止点时刻的机械荷载及活塞与销之间的接触，对活塞应力场进行分析，最后分别对轴向、周向和径向三个方向的变形进行分析。