随着全球能源和环境问题日益严重,各国对汽车的能耗要求和排放要求日益严格。废气再循环(Exhaust Gas Recirculation)系统是一项可以同时提高发动机的燃油经济性和改善发动机尾气中NOX排放性能的有效措施。发动机在部分负荷下,EGR系统将一部分废气经过冷却后重新引入进气管,与新鲜混合气混合后再进入气缸,增加了进气管的压力和气缸的充气效率,以降低燃烧温度和氧气的浓度,从而达到节能减排的效果。EGR阀是发动机EGR系统的关键部件,其性能的好坏对降低发动机NOx的排放有着重要的影响。因此,结合流体动力学理论对发动机EGR阀的流场特性进行了仿真模拟分析,对发动机EGR结构的改进和性能的提高具有重要的理论意义和工程应用价值。为此,本论文以国家自然科学基金项目[51176045]为依托,采用数值仿真方法、场协同理论等方法对EGR阀的流场特性进行相应研究,论文主要创新点和研究工作如下:(1)对发动机废气再循环系统进行相应分析,设计了一种步进电机驱动式EGR阀,主要对阀体结构进行了分析和设计,并对设计完成的阀体结构和EGR阀内流体建立了三维模型,通过三维数值模拟判断阀体结构设计的合理性。(2)根据发动机EGR阀的结构参数,在Fluent软件中建立EGR阀内流道有限元仿真模型,通过计算流体动力学仿真,得出不同开口度下EGR阀内流体的速度场、压力场和温度场的分布规律。(3)利用场协同理论对发动机EGR阀的流体区域进行了场协同分析,得出在不同的阀门升程下EGR阀内的速度矢量与温度梯度的夹角的变化规律。