随着全球环境的日益恶化和人们环保意识的逐渐加强,船舶柴油机的有害排放对大气环境造成的污染己引起国际社会的广泛关注,控制船舶柴油机有害气体排放的要求日益强烈。柴油机的诸多优点,使之成为最主要的船舶主机,这种状况在未来的20年或更长的时间内,不会有明显的变化。降低柴油机排放物中的NO x和PM一直是改善柴油机排放的核心问题,缸内燃烧的优化则是解决排放问题的关键因素,而柴油机燃烧过程是一个十分复杂而多变的物理、化学过程,对缸内燃烧过程的研究除传统的试验方法外,建立在试验基础上的内燃机燃烧过程的数值模拟也是一项强有力的措施。本文从改善柴油机燃烧特性着手,以船用柴油机TBD234为研究对象,借助于奥地利AVL公司的FIRE软件,对柴油机缸内气流运动过程、喷雾过程和燃烧过程进行数值模拟,深入了解缸内燃烧机理。通过对缸内数值模拟结果进行效验,得到不同曲轴转角下缸内流场、喷雾场、温度场以及排放物浓度分布情况。本文通过计算模拟,主要考察了不同的喷油器孔径、喷油正时、EGR率、进气温度对缸内燃烧及排放特性带来的影响;针对缸内流场的形成过程,本文还另外设计了两个与原燃烧室形状差异较大的燃烧室,通过计算模拟结果,着重分析了燃烧室结构对缸内流场的变化、燃油浓度及温度的分布等特性带来的影响,对燃烧室形状的设计开发具有一定的指导意义。