发动机是当今世界应用最为广泛的热能机械,如不加以适当冷却,其动力性、经济性、排放性、可靠性和耐久性将全面恶化,而冷却过强,也会使发动机工作变坏。因此,设计良好的冷却系统,不仅是发动机正常工作的基础,而且是发动机综合性能提升的重要因素之一。现代发动机向着高转速、高强化、大功率方向发展的过程中,热负荷问题越来越突出,对冷却系统的设计和研究工作越来越引起人们的重视。基于计算流体力学(CFD)技术,模拟冷却水套内冷却液三维流动的数值模拟方法,已经成为研究发动机冷却系统的重要手段。新型2115卧式柴油机是针对现有卧式单双缸柴油机存在的技术问题,自主创新设计的新型卧式柴油机。为此,针对该柴油机冷却系统设计性能要求,利用三维造型软件Unigraphics NX建立缸盖、缸体三维模型,为CFD计算准备几何模型；设计合理的冷却水套水流试验方案,为CFD计算准备边界条件；以CFD分析软件AVL-FIRE为计算工具,对样机冷却水套进行CFD仿真计算。结果表明,2115柴油机冷却水套总体平均流速为1.0036m／s,总体换热系数(HTC)平均值为7767W/(m2·K),总体满足冷却要求,但是排气道周围、鼻梁区等热负荷大的区域冷却仍略显不足,而且两缸冷却不均匀,需要进行结构优化。以正交试验的思想设计了九个计算方案,讨论入口流量、进水腔截面、进水口及缸垫上水孔布置等结构因素对冷却水流特性的影响,在此基础上提出了2115柴油机冷却水套的结构改进方案。结构改进后,该柴油机冷却水套总体平均流速达到1.346m／s,总体换热系数(HTC)平均值为9826W／(m2·K),缸盖底平面的平均速度为1.051m／s,各缸冷却均匀性得到改善,从而为该新型柴油机冷却水套结构的改进与定型提供理论参考。