根据IMO排放法规要求,TierⅢ氮氧化物排放标准分别于2016年在北美和2021年在全球NOx排放控制区实施。二冲程低速柴油机作为海洋船舶主流动力,其NOx排放需要大幅降低。为研究在二冲程低速柴油机上应用废气再循环(EGR)可行性和满足TierⅢ的效果,本文以6缸340缸径电控二冲程低速柴油机为研究对象,采用模拟仿真的方式,研究了EGR对缸内燃烧与排放效果的影响,以及不同EGR系统对低速机的总体影响。本文建立了缸内流动和燃烧分析的三维仿真模型,研究了EGR对燃烧和排放的影响,得到了NOx排放、soot排放、油耗率随EGR率和EGR温度变化的规律,发现EGR率提高会使NOx排放降低但经济性变差,EGR温度升高会使排放和经济性都变差;通过一维模拟仿真,分析了不同EGR系统在二冲程低速柴油机上的应用情况,发现双涡轮高压EGR系统油耗最优,其次是低压EGR系统,最后是单涡轮气缸旁通高压EGR系统。单涡轮气缸旁通高压EGR系统采用气缸旁通有利于防止高EGR率时增压器喘振。低压EGR系统对涡轮增压器的效率影响小,但再循环废气对涡轮可靠性有不利影响。由于柴油机在EGR模式下的性能相对常规模式有变化,本文通过优化调整喷油正时、排气正时以及EGR管道,提高柴油机在EGR工况下的经济性,同时保持NOx排放不增加。