在汽车行业迅速发展的今天,我国的汽车保有量逐年增加,大量汽车排放污染物使得城市环境污染也日趋严重。在汽车排气污染物中,NOX是主要污染物之一。废气再循环EGR技术是目前降低柴油机NOX排放有效的措施,EGR冷却器的换热效果对EGR系统的综合性能至关重要,EGR冷却器内的温度分布不均匀引起的热应力是导致EGR冷却器结构破坏的主要原因。因此,本文以某汽车废气再循环系统中的冷却器为研究对象,对其进行流、固耦合传热仿真研究具有重要工程应用价值。本文基于强耦合方法对EGR冷却器的换热过程进行三维数值模拟研究,建立典型传热单元的气-固-液耦合传热模型。以FLUENT软件为平台,采用六面体网格对典型传热单元中翅片结构进行网格离散。固体壁面温度的动态变化使得在壁面处不可采用定热流或者定壁温等边界条件,必须同时考虑翅片等固体件、管侧高温气体以及壳侧冷却水之间的对流换热。高温废气采用理想气体定律来体现气体密度随温度的变化过程。计算过程中,先求解流体域的温度通过耦合壁面映射到固体的内壁面,然后作为边界条件对固体域进行求解。由气-固-液耦合计算得到典型传热单元中高温废气和冷却水之间的传热关系。由于EGR冷却器结构模型具有对称性,整个模型中所有管道内高温废气与管壁等固体件以及周围水流的传热关系均与典型传热单元的传热关系相一致。为简化计算,将该传热关系映射到水流内表面作为边界条件,对EGR冷却器壳侧采用分离耦合法建立对流换热模型。基于建立的典型传热单元气-固-液耦合模型,对管道内翅片的厚度与翅片的间距对冷却器综合性能的影响进行了分析和研究,并采用基于热力学第一定律的综合性能评价指标k/Ap对其进行优化。研究表明：对于该EGR冷却器翅片厚度为0.10mm时,典型传热单元的总传热系数达到最大,此时k/△p也达到最大；翅片间距为4.2mm时,典型传热单元的总传热系数达到最大,但是此时出口处的气体温度不满足设计要求。综合考虑选取翅片厚度为0.10mm、翅片间距为2.7mm时,典型传热单元的综合性能达到最佳。