为适应国家越来越严格的排放要求,传统内燃机的发展方向往往是大功率和高压缩比。由于发动机在工作过程中的有效工作压力和燃烧温度越来越高,所以排气系统的工作环境变得更加苛刻。排气歧管作为排气系统中的重要组成部分,其结构设计对发动机的排气效率和可靠运行有重要影响。本文以合作企业的某型号柴油机的排气歧管为研究目标,对歧管内部流动规律、应力分布及振动特性进行探讨分析。首先,基于厂家提供的该柴油机的数据利用一维热力学仿真软件Gt-power搭建该柴油机一维仿真模型,将模型运行后的计算结果与理论实验值进行对比,确定该柴油机仿真模型的可靠性,获取内部气体的流动边界条件然后利用Fluent对内部气体的流动模拟,对其流动特性进行分析。其次,将流动模拟计算得到的温度场作为载荷耦合到排气歧管上,根据歧管的实际工作情况施加边界条件进行热应力分析,得到歧管的应力云图和变形云图,结果显示歧管在支管与总管连接处出现应力集中以及歧管的尾部出现较大的变形。根据歧管的流动分析和热流固耦合分析结果对歧管进行优化,较原始模型,调整后的歧管流动性能、热应力以及变形有较大的改善,表明优化后歧管的工作可靠性较优化前提升。最后,将修改前后的歧管模型进行模态分析,对自由模态和约束模态下的固有频率和振型进行比较,结果表明优化前后的歧管固有频率表远大于发动机产生的激励频率,不会与发动机产生共振。