本文对某长行程相继增压柴油机进行逆向设计。基于GT-POWER软件平台，建立了该机工作过程的仿真模型。采用零维模型建立缸内工作过程的数学模型；采用一维非定常流动模型建立进排气管系中的气体流动模型；根据废气涡轮增压器的平衡条件，建立废气涡轮增压器的数学模型。模拟计算该机一台增压器运行和两台增压器运行时不同负荷的稳态工况点的工作过程，计算结果和试验数据基本吻合，证明了计算模型、方法及相关参数选择的合理性，计算结果可用于其性能的预测。在建立好的模型基础上，进一步讨论了该机的优越性，将它与非长行程的原型机做了比较。在内燃机工作过程循环中，换气过程进行的完善程度是决定内燃机性能指标的一个重要因素，分析了气体在换气系统中的波动规律，了解其对工作过程的影响。为了避免喘振，扩大工作区域，又模拟计算了该机采用旁通后的工作过程，与试验数据相比较，分析柴油机的性能和运行过程，初步确定了相继增压的切换点和旁通区域。使用Pro／E软件对该柴油机的排气管和两增压器间的排气连通管进行三维建模，用GAMBIT软件对模型进行网格划分，根据前面柴油机模型计算的结果设定边界条件，导入FLUENT软件对该柴油机增压系统在额定工况下的流场进行计算和分析；逆向设计的最终目的是对柴油机进行改进提高，本文设计了新的MPC排气管，并与原MPC排气管进行了比较分析。排气管和排气连通管的计算结果为增压系统的设计、改进及优化提供了依据。