在能源危机和环境保护的压力下,人们对柴油机的性能和排放的要求也越来越高,而柴油机燃烧过程的好坏对其性能及排放有着至关重要的影响。废气再循环技术作为降低柴油机氮氧化物最有效的措施之一,在国外已经成为了一项比较成熟的技术并应用于发动机上。本文在6N增压中冷柴油机基础上,增加了废气再循环系统,并应用计算流体动力学软件对其进行仿真研究。首先利用GT-Power软件建立了增压中冷柴油机的模型,并将仿真结果与实验结果对比,结果表明,仿真结果与实验结果基本吻合。基于此模型,设计了不同尺寸的文丘里管,通过相关实验,研究了不同文丘里管对再循环气体的引射能力的影响,从中选择出最佳的文丘里管参数。在此基础上,改变喷油定时和EGR阀的开度,研究发动机的性能随着这些参数的变化情况,结果显示:喷油提前,发动机的功率增加,但是NOX排放量也增多。EGR阀开度增大,EGR率上升,进气温度升高,NOX排放降低。利用STAR-CD建立了该柴油机燃烧室的三维仿真模型,对缸内工质的流动速度、燃油浓度、温度分布和NOX排放物生成过程进行了数值模拟。此外,研究了涡流强度和喷孔直径对柴油机燃烧过程以及NOX排放的影响。研究结果表明:燃烧室凹坑的偏置导致周向的涡流强度不均,进而影响各喷孔燃油束与空气的混合速度,最终影响高温区域和NOX的生成。一定强度的涡流比,能强化喷射到燃烧室壁面上燃油的蒸发,但是会导致高的NOX排放;涡流比过大时,燃油被局限在燃烧室凹坑内,火焰无法向燃烧室外发展,这样会导致碳烟排放增加。喷孔直径减小,使燃油雾化效果好,对降低碳烟排放非常有效,但是会导致NOX排放增加。