天然气双燃料船机具有良好的经济性和减排效果,正逐步成为未来船舶动力发展的首选,而低压喷射燃烧模式下存在局部过稀区,米勒循环和稀薄燃烧等手段又会降低缸温,导致该模式存在失火风险。目前,引燃油和预混气混合层中的着火和火焰初期发展特征尚不明确。为了更好解释低压模式下燃烧过程,本文基于二维直接数值模拟耦合双燃料简化机理,分析温度,浓度分层和湍流对着火和火焰发展的影响规律和机理。首先基于层流混合层,研究预混气温度和引燃油温变化对着火和初始火焰传播过程的影响机理。针对温度分层对着火过程的影响,研究发现与均匀混合反应器相比,混合层中第一阶段着火更早,自燃点的混合物更浓,第二阶段着火发生在反应活性最强的混合分数位置(ζMR,2。受双燃料负温度系数（NTC）效应影响,预混气温度升高到1100 K,空间上存在两个滞燃期极小值,火焰初期放热率呈双峰值;引燃油温度升高会促进混合层中自燃,但自燃发生在更浓混合物中,抑制火焰的初期发展。针对温度分层对初始火焰传播的影响,研究发现混合物空间上相继自燃驱动低温火焰传播,第一阶段滞燃期分布决定了冷焰的传播方向。第二阶段着火后,火焰分别向甲烷和正庚烷两侧传播,甲烷侧火焰前沿在扩散项作用下发展成为爆燃火焰前沿,正庚烷侧火焰逐渐形成由冷焰和暖焰构成的两重火焰（Double Flame）结构。结果表明:提高预混气温度,甲烷侧火焰前沿传播速度加快;而引燃油温度主要改变正庚烷侧的双重火焰结构。然后研究了引燃油当量比对着火和初始火焰传播过程的影响。研究发现:引燃油当量比降低,着火点温度沿着NTC温度区间下限逐渐降低,着火点浓度逐渐降低接近临界化学当量比。当自燃点接近临界化学当量比位置,缩短了点火位置到化学当量比这段传播过程,放热率和传播速度由双峰值转变成单峰值。引燃油当量比降低会降低了浓度梯度,于正庚烷侧传播前沿形成高、中、低温放热并存的火焰结构。随着反应进行,火焰前沿温度梯度增大,火焰结构逐渐转变成两重火焰结构。最后研究了湍流作用下混合层中着火和火焰传播特征。研究发现:湍流混合层着火后,在ζMR,2等值线附近,混合分数平缓的区域生成多个高温核心。混合分数梯度提高会增大标量耗散率,增加热量和活性基团的耗散,不利于化学反应的稳定进行。随着反应进行,高温核心相互连结,两侧火焰前沿以褶皱形式向前传播。湍流作用下,正庚烷侧仍存在Double Flame结构,随着火焰前沿传播进更浓的混合物中,冷焰和火焰前沿之间的距离逐渐缩短。