氢气具有火焰速度快、着火能量低且燃烧产物清洁等优势,内燃机掺氢燃烧具有良好的应用前景。重整制氢可以得到包含氢气的重整气,规避了氢气制备及运输等问题,成为一种备受关注的氢气供应方式。目前内燃机掺氢或掺重整气燃烧的研究主要集中在高速四冲程内燃机上,对于中低速内燃机,尤其是船用低速二冲程内燃机研究较少。对柴油-天然气低速二冲程双燃料机掺氢或掺重整气,可以弥补甲烷火焰速度慢的缺点,有望提升内燃机的性能。本文以某船用低速二冲程机为研究对象,利用CONVERGE软件模拟计算低负荷下以等热值的方式掺氢或掺重整气对其性能的影响,以探索双燃料机添加重整气的多种燃料燃烧情况下,高指示热效率、低排放的新平衡点。具体研究工作如下:（1）首先对柴油机和双燃料机低负荷工况下的掺氢燃烧进行对比研究。研究表明,掺氢可以提高指示热效率,降低SOOT等排放,也会增加NOx排放。从排放控制角度,NOx排放量较少的双燃料机更适合掺氢燃烧。当双燃料机掺氢率为20%时,指示热效率相对原双燃料机提升2.24%,NOx排放量相对增加2.04倍,SOOT排放、HC排放、CO排放和CO2排放分别相对降低32.2%、34.64%、46.37%和19.6%。（2）继续对双燃料机进行掺重整气的研究。研究表明,重整气在包含氢气作用效果的同时,其中的CO也具有促进燃烧的作用。因此,在对燃烧有相同促进程度的情况下,重整气可以降低对排气余热重整制氢量的需求。当掺重整气率为15.9%时效果最佳,指示热效率相比原机提升了2.03%,NOx排放增加83.82%,SOOT排放、HC排放和CO排放分别降低74.38%、46.38%和48.76%,CO2排放增加1.57%。（3）调整掺重整气率为15.9%的双燃料机的喷气压力、喷气时刻及喷油时刻,最终确定最佳喷气压力为3 bar,喷气、喷油时刻分别为226°CA和357°CA。此时指示热效率相对原双燃料机提升2.63%,NOx排放相对增加1.49倍,SOOT排放、HC排放和CO排放分别降低85.61%、56.31%和67.12%。继续使用EGR以降低NOx排放,得出最佳EGR率为10%。此时指示热效率相对提升2.44%,NOx排放增加为6.74 g/k Wh,但低于低负荷下柴油机13.74 g/k Wh的NOx排放,SOOT排放、HC排放和CO排放分别降低84.38%、43.92%和56.54%,CO2排放增加8.31%。重整气提高了指示热效率并显著降低碳烟等排放,可以应对严格限制碳烟等排放的发展趋势,而增加的NOx排放,预计采用机内净化及后处理将有望在维持高指示热效率的同时得到降低,其有较好的应用潜力。