面对燃油资源的枯竭与海事法规严格要求的双重压力,发展节能减排型船舶发动机对航运经济良性发展及自然环境保护尤为重要。双燃料发动机采用低碳型替代燃料结合传统化石燃料面对不同操作情景运行不同模式是实现船舶节能减排及安全的有效途径之一。但发动机内部能耗分布不够细化,不利于指导操作和全面的能效评估。从热平衡的角度分析双燃料发动机各模块能量损失、燃烧特性,可从操作上和管理上挖掘更为节能的可行措施,也是揭示天然气/柴油双燃料发动机燃烧理论的重要组成部分。热平衡分析模拟系统可作为轮机模拟器的子系统,同时也是智能能效、数字船舶的体现;因此,进行双燃料发动机热平衡分析及开发热平衡分析模拟系统具有重要意义。本文以“海洋石油301”轮发动机——Wartsila 9L34DF双燃料发动机为研究对象,采用Matlab/S imulink为仿真工具建立模块化双燃料发动机模型并分别通过静态、动态仿真验证了模型的精确度和实时性,从而获取发动机运行数据集,通过补齐缺省值手段,解决了因缺乏参数无法对发动机进行准确热平衡分析的难题。发动机热平衡模型以发动机系统为控制体,建立适用天然气/柴油双燃料发动机基于热力学第一定律、第二定律的热平衡分析模块,提出了各项能量、(?)的具体计算方法及实现过程。通过对双燃料发动机在不同工况及不同工作模式下的运行过程进行热平衡计算分析可发现两种燃烧模式下能量平衡和(?)平衡随负荷变化明显;在燃油模式下75%负荷时热效率最高,可达41%左右;而在燃气模式下热效率随负荷增加成比例升高,可达47%。实验计算结果同样表明两级空冷器的冷却效果在不同的负荷下敏感度不同:低负荷以空冷器低温级冷却为主,高负荷时以空冷器高温级冷却为主。从能量的角度分析,天然气对柴油的理论替换比为0.854,而从(?)的角度分析,天然气对柴油的理论替换比为0.933。两种燃料模式下不可逆(?)损随负荷增加而增加,且燃油模式传热(?)损高于同等工况下的燃气模式;燃气模式的(?)效率在各负荷下高于燃油模式。对缸内燃烧进行深入分析得出,由燃油模式转至燃气模式会使得缸内燃烧着火始点推迟和燃烧速率加快,燃气模式下的这两种变化是燃气模式热效率及(?)效率高于燃油模式的根源,也是两种模式能量平衡及(?)平衡发生变化的主要因素。基于.NET FRAMEWORK平台下的C#语言对双燃料发动机热平衡分析模拟系统进行二次开发,可有效实现发动机热平衡分析模拟、双燃料发动机逻辑控制、能流、(?)流分布实时分析等功能,从而为双燃料发动机能耗动态监测、能效优化等技术提供可靠的数据支撑。