伴随世界性环境问题的日益严重，各国排放标准日趋严格，研究表明，采用废气再循环技术，对混合气形成以及燃烧过程有较大的影响，是降低油耗和减少排放的决定性因素之一，柴油机内部气体混合流动一直是设计人员关注的焦点。其机理及计算方法一直是工程界和热物理学界的重点研究对象。当前流通机理远未研究清楚，人们往往能够解释某种实验现象，但却不能准确预测流通情况，在工程应用中需要通过实际测量来获取，因此建立符合情况的数学物理模型显得尤为重要，使正确计算和优化流通性能成为可能，具有较强的现实意义。　　柴油机EGR系统废气流通性研究中，虽然可用实验仪器测量相关参数，但柴油机EGR系统结构十分复杂，一般得不到相关的详细信息。与试验来比较的话，采用多维数值模拟分析解决废气的流通可以降低研究经费，节省人员与各类资源的利用，缩短产品开发周期，还可以获得一些实验不能测量或难以测量的数据，同时可以获得详细的流动情况，且能充分发现几何形状的对其相关影响。　　本文基于热流耦合的观点，以流体力学和热力学为研究基础，以热废气的流通为研究对象，在已建立的具体流通模型基础上探讨系统中排气歧管、冷却器和文丘里管的流通参数的设计与计算，并研究了流速，温度，EGR率，流量等工况参数对流通情况的影响。　　首先，文中先对排气歧管的三维实体模型，进行瞬态数值模拟。为了避免建模与求解问题过于复杂，本文仅对两不同燃烧室内得到废气的工况，给出不同排气口速度和温度的瞬态值，叠加得到排气歧管出口的轮廓文件。　　其次，高温富氧作为NOx的主要生成环境，EGR冷却器能够有效降低进气中氧气的含量和缸内燃烧的最高温度，拟制NOx的生成。针对柴油机EGR冷却器样机进行研究，冷却效率不论稳态还是瞬态，比传统管壳式冷却器至少要高10％左右，满足中小排量柴油机EGR系统的需要。　　再次，分析了两种新型和传统冷却器管板在高温下的应力应变情况。找出危险区域，这样对新型冷却器进行结构改进时，在结构设计上可以优化。　　最后，在含有涡轮增压器的EGR系统中，考虑到柴油机排气压力要小于空气进入增压器后压力，这样废气就难成功导入进气管内，EGR系统通路就不能实现。现今多采用在增压器与进气管间加文丘里管装置，此装置能够实现废气的成功的导入。本文研究了几种EGR率下，文丘里管内混合气的流动情况。发现当EGR率高于30％后，管内的混合气因边界层分离向上游移动，导致混合气将较难混合。这对此类型EGR系统来说，是值得注意的。　　数值模拟方法已成为研究的重要手段，本文先后运用FLUENT和ANSYS软件对柴油机排气歧管、EGR冷却器及文丘里管进行数值模拟，生成网格来建立物理模型，对计算出来的结果进行后处理分析，为EGR系统的相关设计和不断优化提供分析基石出。