柴油机具有热效率高和经济性好的优点，广泛应用于农业机械、工程机械、汽车工业、船舶机械、电力工业等领域。柴油机的燃烧过程是其工作循环的核心和关键，直接影响柴油机的动力性、经济性和排放性能。因而，在石油资源加速减少和环境要求的日益提高的形势下，优化柴油机的燃烧过程具有非常重要的意义。　　 相对于试验研究，内燃机缸内燃烧过程的多维数值模拟，在预测柴油机性能、指导和优化燃烧系统设计等方面，不但数据获取更方便，而且系统开发成本低，研发周期短，是研究柴油机燃烧这一复杂多变的物理、化学过程的重要研究手段。本文在分析国内外柴油机燃烧过程数值模拟发展动态的基础上，采用CFD数值分析软件STAR-CD对DLH1105型直喷柴油机缸内喷雾和燃烧过程进行了多维数值模拟，得到了该型柴油机燃烧室的优化设计方案，取得了一些具有重要学术意义和实际应用价值的结论：　　 (1)实现了对改装DLH1105型直喷柴油机缸内喷雾和燃烧过程的动态数值模拟，并将模拟结果与柴油机缸内喷雾和燃烧可视化试验的结果进行对比，验证了模拟计算的准确性。　　 (2)运用STAR-CD流体分析软件较详细地展示了DLH1105型柴油机的缸内流场、喷雾发展形态、喷雾液滴的空间分布情况及其燃烧的温度场、压力场。为提高DLH1105柴油机的工作性能，并降低NOx和碳烟排放，在保证原有压缩比不变的情况下，设计出了三种不同形状和结构的燃烧室，燃烧室的形状和结构分别为敞口型、直口型和缩口型。　　 (3)对不同形状和结构的燃烧室内部的喷油和燃烧过程进行了数值模拟，结果表明，缩口型燃烧室燃烧质量最好，敞口型燃烧室次之，直口型燃烧室较差。这是因为缩口型燃烧室具有较合理的涡流分布，较长的涡流持续期，较大的挤流强度，有利于混合气的形成，加速了扩散燃烧过程。　　 本文的研究工作为下一步柴油机燃烧系统的具体尺寸优化提供了依据。