在环境污染与能源危机日益严峻的今天，人们迫切需要更加清洁和高效的新型能源系统。天然气作为一种清洁燃料受到广泛重视。而转子发动机因其结构的特殊性，具有质量轻、噪声小、高速性能好等往复式发动机无法比拟的优点，并且更适合燃烧气体燃料。因此，天然气转子发动机逐渐成为内燃机领域的研究热点之一。本文在CFD软件FLUENT的基础上进行二次开发，实现了转子发动机工作过程的动态模拟，并在实验数据验证计算模型可靠性的基础上，对218系列机型的工作过程进行模拟仿真，研究了运行参数和结构参数对发动机燃烧过程的影响，分别计算了不同点火位置、点火提前角及燃烧室形状对其缸内流场、温度场、压力、NOx生成量的变化情况，并对比分析得到了最优的点火位置、点火提前角及燃烧室形状，相关结果为发动机燃烧过程的改善提供了理论指导。　　 本文主要结论和创新点如下:　　 (1)通过对FLUENT6.3软件的二次开发，编制自定义程序，建立了符合转子发动机运动特点的动网格模型，实现了对转子发动机的动态模拟，并将模拟结果与实验结果进行对比，验证了相关模型的可靠性。　　 (2)转子发动机工作过程中由于转子连续地单向转动，使其内部气体整体上是沿转子运动方向的单向流动，但由于转子凹坑的作用，进气和压缩行程中会产生剧烈变化的涡流和挤流;在燃烧阶段，由于燃烧室内部涡流和挤流的作用，火焰面会分别向前后两个方向传播。　　 (3)点火位置和缸内湍流的耦合作用，会在很大程度上决定火焰的传播过程。在点火提前角不变情况下，为了提高发动机燃烧效率，点火位置应当位于湍流到单向流的过渡区域，并且其附近的流场速度不宜过大，在这个区域点火后，火焰核心比较容易形成并且火焰会因受到涡流的带动作用而同时向前部和中后部快速传播，缸内混合气可以及时燃烧，燃烧效率和缸内压力峰值均得到很大程度提高，同时也考虑了较少的NOx排放量。　　 (4)燃烧室内的涡流对火焰传播起到了积极的加速作用，但是随着转子运动，涡流会因燃烧室容积减小而受到挤压并消失，在涡流破碎时刻一定的情况下，为了充分利用涡流的作用时间，应该尽量地提前点火提前角，但是点火提前角不可不加限制地提前，当点火提前角为47°时，燃烧效率和缸内压力峰值均最高，同时也考虑了较少的NOx排放量，并且以d=47°为分水岭，点火提前角增加或降低时压力峰值、燃烧速率整体上均减小。　　 (5)燃烧室内的流场是燃烧室形状决定的，即燃烧室的形状也决定了涡流的破碎时刻。为了延长涡流对火焰加速作用的时间，凹坑位置应位于燃烧室后部，因为此时其内部涡流的破碎时刻最晚，这在很大程度上延长了涡流对火焰加速作用的时间，提高了燃烧效率和缸内压力峰值，同时NOx的排放量也相应增加。