目前,采用基于Reynolds方程的方法求解润滑问题是国内外润滑设计中的主流方法。然而,针对内燃机摩擦副间的润滑油膜存在复杂的流动-传热耦合作用问题,有研究表明Reynolds方法已无法充分反映润滑油膜内部的热效应耦合作用机制和空化现象,其计算结果已无法满足内燃机节能减排、低摩擦磨损和精确润滑技术目标对润滑设计提出的更高要求,亟需建立新的可充分反映内燃机摩擦副润滑-流动-传热特点的数值仿真方法。本文以内燃机润滑摩擦副为研究对象,首先,在现有CFD方法基础上通过引入基于相变理论的空化模型和热效应耦合作用影响,建立了可考虑相变-传热-传质、多物理场耦合的流体动力润滑流动-传热数值仿真分析方法。而后,基于新建立的数值仿真方法研究了工况、物性、热边界条件等影响因素对于不同类型摩擦副润滑油膜内部的流动-传热过程以及润滑性能指标的影响规律。最后,通过无量纲化处理和比拟理论等方法,总结归纳了可用于修正、改进和优化现有内燃机各摩擦副润滑问题计算的一般方法或模型。主要研究内容及所得的重要结论如下:1、流体动力润滑流动传热问题数值模拟方法研究。基于现有CFD方法,引入基于相变理论的空化模型和热效应耦合作用影响,建立了可考虑相变-传热-传质、多物理场耦合的的流体动力润滑流动-传热数值仿真分析方法,完善并提高了原有CFD方法在模拟流体动力润滑中传热和空化问题的能力。结果表明,1)原有Reynolds方法压力和温度分布计算结果与新方法结果相比存在较大偏差;2)现有CFD方法无法准确模拟气穴区域内的流动和传热过程,新方法获得的计算结果与实际物理过程更相符;3)原有Reynolds方法和现有CFD方法均无法获得详细的空化现象计算结果,本文建立的新方法在求解、分析润滑油膜内部的空化现象时具有明显优势。2、流体动力润滑流动传热仿真计算结果的试验验证。内燃机中各摩擦副可分类并抽象简化为两种典型的润滑问题,即线接触润滑问题和径向滑动轴承润滑问题。分别通过自行搭建的滑块-飞轮(线接触)润滑模拟试验台数据和经典文献中的径向滑动轴承润滑试验数据,对本文建立的流体动力润滑流动-传热数值模拟方法的计算结果进行验证,结果表明,本文建立的数值模拟方法的计算精度可满足要求。3、各影响因素对流体动力润滑性能参数和热效应的影响规律研究。对于不同类型的润滑问题,分别获得了润滑性能参数和各热效应随设计参数、运行工况、热边界条件变化的规律,并对计算结果进行无量纲化处理,使获得的研究结论具有普适性,易于推广。4、现有内燃机摩擦副润滑计算结果修正方法及应用研究。基于上述研究成果,针对活塞环-缸套接触边界的传热问题和主轴承最小油膜厚度计算问题,分别提出了活塞环-缸套传热修正模型和主轴承最小油膜厚度修正方法,通过对比发现,与原有方法相比,修正方法的计算结果的精度更高,可为工程设计提供更可靠的指导依据。