天然气发动机的研究已成为目前发动机技术的一个重要发展方向，是近年来国内外发动机行业的热点研究问题。其中用柴油作引燃燃料的柴油／CNG双燃料发动机以其改装方便、经济性好、燃料选用灵活、热效率高以及排放性能好等优点日益受到重视。将柴油机改装为柴油／CNG双燃料发动机，这对优化能源结构，降低柴油机排放污染，可持续性发展都具有深远的意义。本文首先分析了柴油机掺烧CNG后的燃烧特性，进而建立了双燃料发动机机缸内燃烧过程的二维模型，由于双燃料发动机的燃烧过程具有预混燃烧和扩散燃烧的双重特点，使其排放性能较好，但由于天然气与空气形成混合气的热值比柴油与空气形成的混合气热值低，造成双燃料发动机尾气温度下降，且下降程度与掺烧比成正比。实验研究以2135柴油机改装而成的柴油／CNG双燃料发动机台架为对象，对其尾气热量排放规律进行了试验研究。通过进行柴油机尾气热量排放规律的试验，得出了各工况下尾气热量与柴油机转速、负荷、掺烧比之间的数学模型，为尾气热量的利用提供了理论依据。通过对试验结果的分析，得出了如下结论：尾气热量随负荷、转速的增大而增大，随掺烧比的增大而减小。本文介绍了内燃机工程中传热的热负荷研究的发展和现状，进而对内燃机缸内过程的数值模拟，计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)进行了定义和说明，接着阐述了求解内燃机燃气流场温度分布的基本原理和方法，介绍了热传导的偏微分方程、热边界层的基本方程和确定流场边界条件的方法以及有限元法的基本理论。通过热电偶和硬度塞来测量尾气流场中一系列特征点的温度值。以测量所得温度值作为基本数据，经过计算处理获得尾气流场边界条件，利用有限元分析软件作为数值仿真的工具，对2135柴油／CNG双燃料发动机尾气流场进行了温度场、压力场、速度场的数值仿真。得到了在额定工况下双燃料发动机排气管内的温度分布，对柴油／CNG双燃料发动机尾气热量的合理利用提供了理论依据。