发动机台架试验是进行发动机研发、生产、维修和使用环节的一项重要测试手段。发动机试验台架排气系统结构关系到发动机台架试验的准确度,它决定了发动机换气过程的优劣、充气效率以及排气压力波的利用,尤其是试验台架排气管接头,是连接发动机排气道出口与台架排气管道的重要部件,其结构很大程度上影响试机过程的排气流通特性,进而影响发动机性能指标的测量结果。试验台架排气系统的排气性能对发动机性能试验如此重要,但又往往被人们所忽视。本文针对GD190柴油机在结构优化后,仍然存在性能试验不良的问题,确定运用现代CFD仿真技术对小型内燃机企业的发动机试验台架排气系统进行深入、细致的研究。首先,在试验台架上安装不同结构的排气管头进行柴油机性能试验,对比分析不同结构的排气管接头对GD190柴油机性能测试结果的影响。对比发现,原结构改装接头使得试验台架测量的准确度有较大幅度的降低。其次,基于FIRE软件,对原排气管接头和改装排气管接头对应的试验台架排气系统内的气体流动进行三维稳态计算,研究流通特性并分析其内部结构。从计算结果来看,滑板式排气管对应的试验台架排气系统的排气流通性能最好,但其内部结构仍有优化的余地。最后,在滑板式排气管接头的基础上进一步优化结构,运用FIRE对三维模型进行模拟,评价其稳态流通性;其次,为了了解其与整机匹配时的性能,与BOOST进行联合仿真。结合计算和试验发现,四种优化排气管接头中优化排气管接头3对应的试验台架的排气系统的性能优于其他三种;而且排气管接头优化后,提高了试验台架测试的准确度,不仅对于GD190柴油机,其他机型的测试也能满足要求。本研究将一三维耦合技术应用于试验台架排气系统的瞬态分析,改善试验台架排气系统的流通特性,为提高利用试验台架进行发动机性能测试的准确度提供理论依据。