در این پایان نامه یک مدل ترمودینامیکی دو ناحیه ای برای بررسی فرآیند احتراق در یک موتور احتراق داخلی مجهز به محیط متخلخل استفاده شده است. یک برنامه کامپیوتری در محیط فرترن نوشته شده و با سابروتین های chemkin ii کوپل شده است. در این راستا یک مکانیزم سینتیک شیمیایی برای برای شبیه سازی شیمیایی به کار برده شده است که می تواند زمان بندی اشتعال، نرخ احتراق و مقدار آلاینده های co , hc و nox را به صورت مطلوبی پیش بینی کند. نتایج بدست آمده از این مدلسازی نشان می دهد که با استفاده از محیط متخلخل دمای بیشینه سیکل کاری موتور کاهش می یابد که باعث کاهش انتشار آلاینده ها می شود. به علاوه به دلیل بازیابی انرژی در محیط متخلخل مخلوط سوخت و هوای فقیر به راحتی مشتعل می شود که همین امر باعث کاهش مصرف سوخت می شود. عملکرد محیط متخلخل از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیک نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مقدار انتقال اگزرژی در اثر انتقال حرارت به دیواره و همچنین برگشت ناپذیری با استفاده از بالانس اگزرژی درون محفظه احتراق به دست آماده است. نتیجه حاصل شده نشان میدهد که اگزرژی منتقل شده به محیط متخلخل در حدود2.31% مقدار اگزژی منتقل شده در اثر گرمای تلف شده از دیواره و 0.4% مقدار برگشت ناپذیری می باشد.