船舶柴油机排放的氮氧化物对海洋大气环境的影响日益严重，随着排放法规的逐步完善和日益严格，给船舶柴油机的发展带来了前所未有的挑战。柴油机喷油规律直接影响缸内混合气的形成、燃烧及排放污染物的生成，不同喷油规律下柴油机缸内压力、温度以及燃烧放热率等参数不同，而这些参数又直接关系到柴油机的动力性、经济性以及排放性。本文在“广安博之燃烧模型”的基础上，建立改进的准维多区燃烧模型，采用正十六烷和α-甲基萘的混合物代替柴油，充分考虑燃油的沸点及临界点对蒸发过程的影响，以及强迫对流和高温环境中液滴表面强烈的斯蒂芬流对传热、传质过程的影响，通过数值模拟的方法，对不同喷油规律进行了对比模拟计算。本文研究了多种喷油规律对某中高速柴油机排放性能的影响，包括：单次喷射(矩形、梯形喷油规律)、预喷射、后喷射，同时考虑了喷油定时和喷油规律曲线拐点对燃烧、排放的影响。通过仿真对比发现：矩形喷油规律NO排放效果最好，但碳烟排放有所恶化；随着喷油定时的延迟，NO排放量降低，碳烟排放增多；随着梯形喷油规律曲线前期拐点的推后，NO排放量提高，碳烟排放量略微有所降低，变化幅度很小；对于预喷射技术，预喷量为2%、主-预喷间隔20℃A时，排放控制效果最佳；对于后喷射技术，后喷量为15%、主-后喷间隔16℃A时，排放控制效果最佳。本文通过对柴油机排放的模拟计算，有效地改善了发动机的排放性能，取得较为理想的排放效果。本文的研究成果可为提高柴油机性能与改善污染物排放提供参考。