柴油机的工作过程包括气体流动、涡轮增压、喷油、燃烧、传热与传质以及化学反应动力学等多种物理过程。因此,柴油机的工作过程不仅关系到柴油机的动力性、经济性、燃烧噪音和有害废气生成,而且还直接影响到柴油机的可靠性和耐久性。对柴油机工作过程的研究可以采用实验和数值模拟计算两种方法,传统通过实验的设计方法开发周期长、投资高、难度大,已经不能满足市场要求,而利用计算机对柴油机工作过程进行仿真计算是现代柴油机设计方案论证及优化、性能预测和样机的研究改进等过程中的重要手段。本文利用AVL BOOST软件对MAN B&W 5S50MC型大功率船用二冲程柴油机工作过程进行了数值模拟与优化计算。结合柴油机工作过程计算的基础和AVL BOOST软件计算原理,建立了该柴油机模拟计算模型。利用所建立的模型,对该柴油机进行了推进特性的模拟计算,并与实验数据进行了对比。结果表明,模拟数据和实验数据能较好的吻合,从而验证了该机工作过程模型的正确性。在此基础上,利用所建立的模型,分析了MAN B&W 5S50MC型柴油机的压缩比、燃烧起始角、燃烧持续期、配气相位和排气系统对柴油机性能的影响,并对各参数进行了优化,确定了最佳参数值。按照计算结果,对MAN B&W 5S50MC型柴油机的结构参数进行了改进,并对改进后的柴油机和原机分别进行数值模拟计算。结果表明,改进后柴油机的动力性、经济性与排放特性得到了不同程度的改善。达到了本文研究的目的。