散热器是汽车发动机冷却系统的重要部件,其散热性能直接影响发动机的动力性、可靠性和经济性。本文在总结散热器研究工作中存在模型简化、多场耦合分析缺乏、管型结构可变性低等问题的基础上,利用CFD方法及耦合传热理论开展了新型散热器的研究。主要研究工作如下:首先,对散热器工作过程中所涉及的物理场进行分析,并根据其性能考核指标确定从温度场、流场和压力耦合的角度对散热器进行传热分析。其次,根据流体力学关于流道结构影响流动状态的相关理论,在常用扁型散热管的基础上提出两种长宽比分别为5和10的收腰型散热管。通过模拟仿真发现提出的收腰型散热管散热性能优于扁型散热管,其中长宽比为5的收腰型散热管综合性能高于其余两种散热管。再次,以提出的收腰型散热管为基础,建立包含散热翅片的收腰管百叶窗散热器耦合传热模型。通过模拟仿真得到不同工况的换热特性和流动阻力特性,将其与风洞试验结果进行对比发现二者吻合较好,验证了分析方法和模型的可靠性。并通过对比不同管型散热器的风洞试验结果,发现收腰管散热器的散热性能优于圆管、椭圆管、扁管散热器。最后,对散热翅片进行多参数优化。根据正交试验法建立了9组不同参数组合的散热器性能分析模型,总结了各参数对散热性能的影响规律,得到一组综合性能较好的散热翅片参数。本文的研究结论可以为散热器的结构改进以及管型与散热翅片的选型匹配提供参考,有利于促进新型散热器的设计研发。