为了满足日益严格的排放法规，缓解石油危机，开发更先进的内燃机技术和寻找合适的替代燃料成为整个内燃机界研究的方向。以均质压燃着火（HCCI）燃烧为代表的高效清洁燃烧方式成为国内外研究的焦点。近年来，二甲醚由于其优良的着火性能作为柴油机替代燃料的研究引起了人们的关注。但是二甲醚HCCI燃烧存在着火时刻和燃烧速率控制困难、运行范围狭窄、HC和CO排放高等缺点。为了解决HCCI燃烧面临的实际问题，各种不同的技术手段在HCCI研究中得到了广泛的应用。废气重整再循环（REGR）是一种废气再循环（EGR）与车载燃料重整相结合的技术，综合利用了两者的优点，可以更好的控制HCCI燃烧。本文从热力学角度对二甲醚水蒸气重整进行了分析，并且利用CFD与化学动力学模型耦合的数值模拟方法，研究了REGR对二甲醚HCCI燃烧过程和排放的影响。本文首先对二甲醚水蒸气重整进行了热力学分析，分析了重整体系的热效率；计算了主要反应的化学平衡常数随温度的变化关系；确立了反应体系的独立方程并计算了在不同温度、压力和水醚比等反应条件下，二甲醚转化率、二氧化碳选择性以及平衡时各组分的浓度。结果表明：二甲醚重整气（DRG）比二甲醚最高可以增加15.45％的低热值；二甲醚在温度大于473K、水醚比大于2时具有很高的转化率，平衡浓度接近于零，DRG中主要成分是H2、CO和CO2，其中氢气含量最高，最大浓度为72℅；二甲醚中碳元素在高温、低水醚比时主要生成CO，在低温、高水醚比时主要生成CO2；压力对反应平衡浓度影响甚微。接着，应用零维单区模型结合二甲醚详细化学反应动力学机理，对二甲醚的主要氧化反应路径进行了分析，计算分析了EGR、DRG和REGR对燃烧过程的影响，并从化学反应动力学角度详细分析了DRG各组分对燃烧过程的影响机理。研究结果表明：EGR降低了缸内放热率和压升率，降低了缸内温度和压力，减小了发动机的指示功，延迟了着火时刻；DRG增大了放热率和压升率，使缸内温度和压力升高，提高了发动机的指示功，并且延迟了着火时刻；DRG中H2对着火时刻的延迟起主要作用，它主要是通过在低温反应阶段与二甲醚争夺OH来抑制二甲醚的脱氢放热反应，从而降低了低温反应的放热量，最终导致着火时刻延迟；REGR使EGR和DRG优势叠加、劣势互补，通过调整两者之间的比例可以有效的控制二甲醚HCCI燃烧的着火时刻，并且能在一定程度上拓宽发动机的负荷范围。最后，在二甲醚详细化学反应动力学模型中加入了NOX生成机理，并且利用三维CFD模型与之进行耦合计算，研究了REGR对二甲醚HCCI燃烧过程和排放特性的影响。研究结果表明：HCCI燃烧在低温和高温反应过程中的温度分布都不均匀，低温和高温反应结束后又都趋于均匀。低温反应首先发生在压缩余隙和凹坑区域，REGR对低温反应局部开始时刻和位置没有影响；高温反应开始于燃烧室内核区，REGR使高温反应开始时刻延迟。DRG可以降低CO和HC的排放，但是增加了NOX的排放，而EGR增加了CO和HC的排放，但是降低了NOX的排放。因此，在采用REGR技术时可以通过调整DRG和EGR比例来有效的控制发动机的排放。