严峻的能源紧缺与环境污染问题,推动着船舶发动机高效清洁燃烧技术的发展。双燃料发动机具有热效率高、排放低且能够实现运行模式灵活切换与备份等优点,因此受到了广泛关注。但是双燃料发动机的燃烧组织更为复杂,受燃烧室结构、燃气、空气和燃油等多种参数的耦合影响,因此开展燃烧系统参数的匹配对双燃料发动机燃烧特性的影响研究,对于进一步优化双燃料发动机性能具有重要意义。本文研究对象为一台船用双燃料发动机,利用CFD仿真方法研究了燃烧室结构参数(碗口半径、深度和凸台倾斜角度)以及燃料喷射正时(燃气与燃油喷射正时)对双燃料发动机燃烧特性的影响规律,旨在为双燃料发动机燃烧优化提供理论指导。基于燃烧室结构参数的敏感性分析,在保持原机压缩比不变条件下设计了三种不同的燃烧室结构,应用CFD软件研究了不同燃烧室结构对双燃料发动机燃烧特性的影响规律。研究结果表明:缩小碗口半径和凸台倾斜角度能够提高燃烧室内的气流速度,有利于促进天然气与空气的混合,通过调整径深比与凸台倾斜角度,能够合理地利用涡流运动,在缸内形成适宜的天然气浓度分布状态,有利于提高双燃料发动机的燃烧特性;凸台的存在使得湍动能明显衰减,但适当的缩小凸台倾斜角度能够增强湍动能强度,有利于提高火焰传播速度,加速混合气燃烧。为了综合考量燃烧室结构与燃料喷射耦合影响,在燃烧室结构影响研究的基础上,分别对比了采用不同燃烧室结构时,燃气喷射正时与燃油喷射正时对缸内燃烧的影响规律,研究结果表明:适当的调整燃气喷射正时,可以提高燃烧室内气流速度和湍动能强度,在气流运动作用下,缸内混合气能够形成适宜的分布状态,改善燃烧过程。而随着燃油喷射正时的提前,缸内压力峰值与放热率峰值均有明显的提高,燃烧持续期缩短,CA50接近上止点。对研究结果综合分析得出,对于1#缩口ω燃烧室,在燃气喷射正时为370°CA,燃油喷射正时为703°CA时,相比于采用原机方案,燃烧速度加快,缸压峰值提高了13.5%,放热率峰值提高了14%,CA50提前4°CA。同时相比其他方案,燃烧温度较低,氮氧化物排放较低,发动机燃烧特性得到改善。