近些年来,伴随着我国综合国力不断增强,经济水平不断上升,大家对于轨道交通运输以及机车车辆发展的要求也随之提高。而柴油机作为内燃机车的动力部件,它的工作效率是否足够优良以及它的经济性能能否进一步提高都与其工作情况息息相关。空气要想进入柴油机内,空气滤清系统就是其必经之路。经过空滤系统的空气质量的优劣直接关系到柴油机工作时的可靠性和它的动力性能。因此,空滤系统虽然只是一个很不起眼的小部件,但对其进行结构优化改良却显得极为重要。目前,因为机车的柴油机空滤系统内部流场十分复杂,无法通过搭载实体模型等手段对其内部的流体流动特性进行理论分析。因此,通常会选择CFD平台来进行三维仿真模拟研究。本文选取了三种具有实际意义的机车空滤系统模型作为研究对象。通过对实体模型的结构以及工作方式的研究和分析,在ANSYS ICEPAK软件分别建立对应的空滤系统模型。在全面了解机车柴油机空滤系统结构、尺寸参数、功能、工作状况的情况下,应用ANSYS FLUENT软件对设置好的模型进行计算,并根据计算结果重点研究分析其内部的压力场、速度场、速度矢量,发现结构设计不合理之处。针对这些问题,在保证原结构的设计基准和设计约束条件严格不变的情况下,对机车柴油机空滤系统进行结构优化。并对每次优化方案都要重新进行CFD计算验证,确保每一个系统都能得出一个结构合理、能量损失更小地结构模型。最后,对三种空滤模型进行对比,找到更加适合柴油机工作的空滤系统,为工厂实际设计提供理论基础;同时通过对多种不同结构的空滤系统的结构优化,总结出常见空滤系统结构的一般优化方向,为今后的研究与生产提供理论支持。