进气道的结构直接影响到进入内燃机气缸内的充量大小和涡流强弱,而涡流的强弱和充量的大小对内燃机的动力性、经济性和排放性有着重要的影响。因此,进气道的设计在发动机的开发过程中占有重要的地位。传统的气道研发采用经验设计和稳流试验相结合的方法,研制周期长,成本费用高,而且难以得到理想的方案。采用三维数值模拟的方式研究进气道,不仅可以获得综合评价参数,而且可以得到气道内部流场的微观信息,为气道优化设计和改进提供重要依据。本文在大量阅读相关文献的基础上,综合国内外内燃机进气道及缸内空气流动计算和试验研究的情况,针对国内某型柴油机切向进气道,选定了进气道流动的数学模型和数值方法,采用三维制图软件Pro/Engneer建立了进气道模型、气门座圈模型、气门模型、气缸模型,并组合建立了进气系统三维模型；利用前处理软件GAMBIT对进气系统三维数模进行了处理并进行CFD计算所要求的网格划分,然后输出合理的网格文件。论述了常用的气道试验方法,介绍了天津大学国家燃烧实验室开发的TUST--102型气道稳流试验台,采用常用的气道流通特性评价参数,无因次流量系数和无量纲涡流比作为评价进气道性能的依据,利用气道稳流试验台对进气道进行了稳流试验,并以试验结果作为边界条件,在Fluent软件中导入相应的网格文件并进行参数设置,为了认识缸内的速度、压力等微观信息,通过分析研究大量的文献,确定采用K-ε模型、SIMPLE算法对进气系统进行了三维CFD数值模拟：按试验所得的Ricardo流量系数和Ricardo涡流比验证了计算结果,两者的趋势吻合较好,证明了应用CFD模拟气道流场的正确性,从而给出了气道内详细的压力分布、流场分布、湍动能分布以及迹线图等微观流场信息,根据这些微观流场信息对气道结构进行了分析,提出了气道结构的改进建议,根据改进建议对气道三维模型进行了修改,对修改后的三维模型再次进行了CFD模拟计算,计算结果显示修改后模型进气性能有一定的提高,验证了应用CFD技术改进进气道方法的可行性。本文采用气道稳流试验和三维CFD数值模拟相结合的方式研究进气道的进气过程,得到了大量形象、直观的气体流动微观信息,为产品的设计和改进提供了理论依据。虽然本论文是针对国内某款柴油机切向进气道所展开的研究,但是该方法同样可以应用到其他发动机进气道的设计研究中,在学术和工程上都具有一定的实用价值。