废气洗涤装置（EGCS）是解决船舶硫氧化物（SOX）排放,使船舶排放标准满足国际海事组织（IMO）规定,同时实现颗粒物协同脱除的有效途径。针对该项技术,国外已开展了较为全面广泛的工作,但国内对于此技术的研究相对薄弱。本文通过理论与实验相结合,并辅以数值模拟的方法,以WD10C190-15型船舶柴油机为目标对象进行了U型废气脱硫洗涤系统的实验设计与仿真研究,本文的主要工作与结论如下:（1）基于Na OH溶液吸收SO2的气液传质过程与化学反应,分别构建了物理吸收模型与化学吸收模型,并分析了影响SO2吸收速率的因素。同时针对目标柴油机及脱硫需求,搭建了U型船舶废气脱硫洗涤系统实验平台,设计了脱硫洗涤实验方案,并根据柴油机运行特性进行实验。实验结果表明:1)发动机负荷的增加会降低整个U型废气脱硫塔的脱硫效率,而这其中文丘里管端脱硫效率的大幅下降起主要作用;2)喷淋洗涤液p H值是影响脱硫效率的关键因素,适当提高洗涤液p H值有利于提高脱硫效率;3)保持降温喷淋层喷淋量为0.5m~3/h的条件下,主喷淋层喷淋量和文丘里喷淋层喷淋量与整个U型废气脱硫塔的脱硫效率及压降均呈正相关,通过对两者之间的交互作用分析可知,文丘里喷淋层喷淋量在对脱硫效率及压降的影响中均起主要作用,主喷淋层喷淋量每提高1m~3/h,脱硫效率提高39.83%,压降升高0.151k Pa。文丘里喷淋层喷淋量每提高1m~3/h,脱硫效率提高54.22%,压降升高1.22k Pa。最终通过数据分析可知,所有试验运行参数中最佳参数为文丘里喷淋层喷淋量取0.8m~3/h,主喷淋层喷淋量取0.2m~3/h,此时脱硫效率为99.685%,压降为2.156k Pa。（2）在研究了计算流体力学基本方程的基础上,针对U型废气脱硫洗涤塔搭建仿真模型,进行全塔内气液两相流的三维仿真计算。同时就文丘里管内气固两相流问题,优化其速度进口形式以及颗粒物所受曳力和Magnus升力的数学模型,并使用C语言自行编译优化程序,然后将其链接到Fluent软件的共享库中,实现文丘里管内气固两相流的模拟优化,模拟结果表明:1)文丘里管喉径的增加会降低气相流速,使得废气携带的颗粒物运动速度下降,停留时间增加,从而更易被捕集脱除;2)颗粒物粒径的增加会降低气固两相间的相对运动速度,并使其停留时间增加,从而提高脱除效率;3)过小的喷淋液滴更易受废气扰动而聚集在喷淋层附近,过大的喷淋液滴受惯性影响会快速贯穿废气而减小反应时间;4)增加废气流速有利于提高U型脱硫塔内的液相均匀度,从而提高脱硫效率;5)减小喷淋锥角有利于增加喷淋液的贯穿距离,从而增加气液反应对冲几率,提高脱硫效率;6)文丘里喷淋层的最佳位置为文丘里管渐缩段,此处喷淋可避免喷淋液在喉部聚集并增加喷淋液覆盖率;7)降温喷淋层要适当远离主洗涤塔的废气入口,避免喷淋液受快速废气的扰动,主喷淋层要适当远离脱硫塔出口,防止喷淋液从出口溢出造成污染,同时两喷淋层之间应保持合适距离,保证喷淋液的充分利用。本论文针对船用U型脱硫塔脱硫效率及压降影响因素开展实验研究,同时对其内部气固、气液两相流动规律进行数值模拟研究,得出的结论可对船用柴油机U型废气脱硫洗涤系统优化设计起到支撑作用。