汽车的保有量随着工业化进程的不断推进和汽车工业的不断发展以及人民生活水平的不断提高迅速增长。但是越来越多的汽车也给社会带来很多问题,如空气污染问题、噪声污染问题、能源消耗问题等等。汽车排气系统,作为汽车上的重要零部件,除了能控制尾气污染和降低排气噪声外,还会影响汽车动力性和经济性,因此其设计好坏至关重要。传统的设计方法费时费力,而理论分析方法又把计算对象太过抽象和简化,即使如此有时也很难甚至不能得到解析解,而CFD方法克服了它们的弱点,在排气系统前期的开发设计过程中发挥着重要的作用。结合实际项目,文中通过对某乘用车新型排气系统的热端、冷端及其整体的流场进行了建模和计算分析,并对排气系统的排气背压进行了试验研究。文中首先简述了汽车进排气系统数值模拟研究的发展现状,介绍了CFD方法中的一些基本理论。然后分别对排气系统热端和冷端进行建模、计算,并通过对它们流场中的速度场、压力场、温度场、流线、湍流等的分析,验证了其设计的合理性,并确定了氧传感器的安装位置和尾管喷口样式,优化了消声器中的穿孔管和穿孔板,还在此基础上总结出了CFD方法在排气系统设计中的一些应用。最后对排气系统的排气背压的模拟计算结果和试验结果进行对照,验证了CFD数值模拟计算的可信度。文中对排气系统流场的分析研究所采用的方法和手段,以及在分析研究过程中总结的一些经验,可以为今后排气系统的设计及其他类似产品的设计提供参考。