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针对495ZLQ柴油机原冷却水腔结构存在机体水腔周向流动不善，缸盖水腔后部及底部存在低流速区的问题，提出了三套改进优化方案。采用热流固直接耦合法分别建立机体-缸盖-缸套-缸垫-冷却水腔的整机流-固耦合传热模型，利用自适应网格划分技术进行网格划分，进行了不同柴油机工况下的数值模拟计算。研究结果表明：在不同工况下，方案3为最优方案；对于机体冷却水腔，采用双侧进水使得优化后的机体第一、第二缸排气侧冷却水流量比原机增大了约2．5倍，改善了机体水腔内冷却液的周向流动，降低了缸套内表面进排气侧的周向温差；对于缸盖，降