摘要：
为了解不同气体参数及环境背压对空气辅助喷雾特性的影响，主要通过定容弹试验平台，采用高速摄影技术分析不同喷气脉宽、不同喷气压力、不同环境背压对于空气辅助喷雾特性的影响，尤其是喷雾宏观形态的变化，并对贯穿距、喷雾投影面积等喷雾特性参数进行定性分析。试验结果表明，在不同试验条件下贯穿距呈两阶段发展趋势，喷雾投影面积线性增长。增加喷气压力或减小环境背压均有助于提高贯穿距和喷雾投影面积，但喷气脉宽对于贯穿距和喷雾投影面积并无影响。不同喷气压力及喷气脉宽喷雾形态大致相同，仅存在微小差异，喷雾形态受环境背压影响较大，在低背压时为粗大的“梭状”形态，在高背压时则呈现“锚钩状”和“锥形”。随着环境背压的增加喷雾稀薄区域开始逐渐降低，并在高背压情况下逐渐消失，喷雾主要集中在核心区域。

摘要：
利用CONVERGE软件建立了半直喷式液压自由活塞发动机的三维计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真模型，研究了喷射角度、喷油定时、缸头倾角、进气压力对燃料捕获和混合气生成的影响。结果表明：随喷射时刻的推迟，燃料捕获率增加，蒸发时间变长；喷射角度越大，燃料捕获率越高，蒸发时间随喷射角度增加先减小后增大；合理的喷射角度和喷油定时下，燃料捕获率能达到99%以上；缸头倾角对燃料捕获影响不大，较大的缸头倾角下，燃料蒸发速度更快，缸内燃料分布更为均匀；随进气压力的提高，燃料捕获率下降，蒸发时间减小，与改变喷油参数相比，在相同的燃料捕获率下，改变进气压力得到的混合气更加均匀，混合气不均匀度最低达到0.5。

摘要：
利用界面追踪法对三组分不混溶流体的开尔文-亥姆霍兹不稳定性(Kelvin–Helmholtz instability,KHI)进行直接数值模拟。并针对中间流体层密度及黏度、重力、表面张力以及剪切力对KHI的影响进行了着重探讨。研究结果表明,理查森数(Ri)不仅能够抑制界面的演化,同时还会限制界面的退化。除此之外,卷起高度(h)和KHI的增长速率(γ)与弗劳德数(Fr)之间呈正相关关系。表面张力能够抑制KHI向内发展,随着表面张力系数的增大,KHI向内的发展会逐渐变慢。但当波数较小时,表面张力对KHI向上发展的影响却很小。并且当界面的波数大于4时,不会触发KHI的典型形式。剪切力对KHI的发展有着显著的影响。

摘要：
为了利用高压正电场促进天然气火焰的燃烧过程,并探讨电场作用下以自由电子为主的阴离子对混合气燃烧的作用,该文研究了正电场作用下浓/稀天然气火焰的燃烧特性。试验中的加载正电压为0、5和10 kV,浓/稀混合气的过量空气系数λ为0.8和1.4。加载正电压时,球形膨胀火焰在与电场相反方向上的火焰传播明显加快,火焰传播速度和火焰拉伸率随加载电压的增强而增大,稀燃混合气的火焰传播的增强程度最为明显。加载10 kV电压时,λ为0.8和1.4火焰的平均传播速度比没有电场作用时分别增加了36.4%和49.5%。火焰传播速度的增强,促进了燃烧过程的进行,使得混合气燃烧的滞燃期缩短,压力升高率增加,且压力峰值时间提前。稀燃混合气的燃烧压力峰值有较大提高,而浓燃混合气的压力峰值变化不大。高压正电场对球形膨胀火焰的作用可用火焰中的阴离子,尤其是O_2^-主导的离子风效应来说明。同时,正电场在一定程度上也促进了火焰燃烧化学反应的进行。

摘要：
以发动机4000r/min节气门开度35%为试验工况，对纯汽油、丙酮-丁醇-乙醇（acetone–butanol–ethanol，ABE）/汽油混合物ABE10（ABE容积比为10%，汽油容积比为90%）、ABE20和ABE30开展了不同点火提前角和喷油量的试验研究。分析了不同ABE混合比、点火提前角和过量空气系数对发动机性能的影响，并对每种燃料发动机最大功率工况的性能参数进行了比较。结果表明：点火提前角和过量空气系数相同时，混合燃料中ABE含量越多，燃油流量越大，发动机功率越大，有效热效率越高；燃油流量的总热量增大和热-功转换效率提高是促使发动机功率增大的主要原因；随ABE掺混比增加，一氧化氮（nitric oxide，NO）比排放明显降低，一氧化碳（carbon monoxide，CO）比排放略有增加，碳氢化合物（hydrocarbon，HC）比排放先增后减。浓混合气工况增加ABE含量比当量空燃比时增加ABE含量，发动机的有效热效率增大更明显，发动机的NO比排放降低更加明显。研究表明高速汽油机掺混ABE燃料具有较好的应用前景。

摘要：
随着世界能源问题的日益加重,氢能作为一种高效清洁能源,对燃料电池的研究尤为重要。本文研究二甲醚的水蒸汽重整制氢过程,设计了一种带有隔热套、瓦片式加热通道和催化反应床的重整反应器。实验研究了反应气体温度、水蒸汽与二甲醚的摩尔比和反应器结构参数对二甲醚转化率、H₂产率、反应器出口H₂和C02含量的影响。建立了反应器的数学模型和功率模型,并利用COMSOL软件对其仿真。模拟结果显示了二甲醚水蒸汽重整制氢过程中的各组分质量分布、以及不同温度、不同水醚摩尔比下二甲醚转化率和制氢率情况。这些模拟结果提供了有用的数据,从而推动微型催化重整床反应器的设计和运行。

摘要：
以一台高压共轨重型柴油机为研究机型,构建了一维热力学模型,首先对比研究了单级增压(1TC)和二级增压(2TC)对柴油机变海拔条件下工作特性的影响；然后将2TC的高压级更换为可变截面涡轮增压器,在4km海拔条件下,分析了叶片开度对柴油机性能的影响。结果表明：相较于1TC,2TC可进一步提高柴油机对海拔变化的适应性,特别是在低转速工况下效果更加明显。低转速工况时,可变二级增压柴油机叶片开度在40%~70%转矩最大,有效热效率最高,有效燃油消耗率(BSFC)最低；随着转速升高,增大叶片开度可降低排气背压,减少缸内残余废气,提高增压器效率,NOx排放减少,降低BSFC；低转速时,传热损失率随叶片开度增加先减小后增加,中高转速时,传热损失随叶片开度增大而下降。

摘要：
为明晰不同点火方式对汽油机稀薄燃烧性能的影响规律，在一款排量为0.5L的研究型单缸机上试验研究了传统火花塞和主动预燃室两种不同点火方式下发动机燃烧及排放特性，探索主动预燃室拓展稀薄燃烧极限的多种影响因素。研究结果表明，稀薄燃烧可有效降低油耗，提高发动机热效率。传统点火线圈的稀燃极限处于过量空气系数1.5附近，最高指示热效率为45%，而采用主动预燃室系统后，稀燃极限可进一步拓展，过量空气系数可达2.0，指示热效率提升至46.5%，氮氧化物排放比传统火花塞点火技术降低约88%；主动预燃室匹配高压缩比14.8:1的燃烧系统，可进一步拓展稀燃极限至过量空气系数2.1，指示热效率可达48%，氮氧化物排放继续降低，在过量空气系数2.1时排气中体积含量最低可达58×10-6。

摘要：
在一款增压直喷小型强化废气涡轮增压汽油机上,进行了加装预燃室与传统点火的低速外特性、中等转速负荷特性的燃烧特性、经济性、排放特性的对比试验,分析了预燃室点火过程与传统点火对汽油机性能影响的变化规律。研究结果表明,在1500r.min_^-1、BMEP 2Mpa工况,采用预燃室点火后缸内燃烧等容度提高、最高爆发压力增大,燃烧相位大幅度提前7.1°CA,有效燃油消耗率下降约24g/kWh；在2000r.min_^-1负荷特性的试验工况,预燃室点火相比于传统点火,燃烧循环变动均获得改善、燃烧持续期缩短,低负荷时燃烧相位不变,比油耗略微上升,高负荷时燃烧相位大幅提前,比油耗改善约7g.kWh^-1,且最高有效热效率由36.9%上升至37.5%,就气体排放物而言,预燃室点火加速燃烧导致NOx排放最高上升约15%,HC最高下降约36%,而CO排放低负荷时基本维持不变,在高负荷时略有下降。

摘要：
以某非道路高压共轨柴油机作为研究对象，结合标定工况下活塞温度场试验测试结果，建立了不同厚度的热障涂层活塞有限元仿真分析模型，分析了热障涂层对活塞基体温度场、热应力及热变形的分布特点和变化规律。结果表明，热障涂层活塞的最高温度较铝合金活塞最大降幅14.83%；热障涂层活塞的热应力随瓷层厚度的增加而降低，较铝合金活塞有最大42.44%的降幅；活塞在沿销轴方向的径向热变形大于垂直于销轴方向的径向热变形，变化幅度的差异导致活塞热变形不均匀性的产生。

摘要：
在某款1.4L自然吸气两用燃料发动机上进行台架试验，用DMS500快速颗粒分析仪在发动机转速为4000r/min不同进气压力工况下，对汽油和压缩天然气（compressed natural gas, CNG）的颗粒物排放特性进行采样分析。试验结果表明，两种燃料的总体颗粒物数量（particle number, PN）和颗粒物质量（particle mass, PM）浓度均随进气压力的增大呈先减小后增大的趋势。不同进气压力下CNG的PN和PM排放较为稳定，PN中核态颗粒物占比较大，在粒径约200nm处颗粒物表面积浓度出现峰值。燃用汽油的排放颗粒物中积聚态占主导，因而其PM浓度比燃用CNG的大，其颗粒物的表面积浓度也更大，最大表面积浓度出现在颗径约100nm处。

摘要：
针对柴油机氧化性催化剂（Diesel Oxidize Catalyst，DOC）与柴油机颗粒捕集器（Catalyst Diesel particulate filter，cDPF）组合的后处理系统，研究了在cDPF中沉积灰分对柴油机排气中醛酮污染物类、苯系污染物的影响。研究结果发现，对苯系污染物，随着沉积灰分的增加，cDPF前苯系污染物排放呈现U型变化趋势， 在各个工况下，cDPF后排气中苯系污染物排放量与cDPF前相比均明显升高，苯系污染物各组分的排放量变化程度不同；存在灰分时，cDPF前的醛酮类污染物排放量与新鲜状态相比有明显增加，但cDPF后醛酮类污染物排放量呈明显下降趋势，并且醛酮类污染物物种也发生了变化。

摘要：
为了满足国六标准新增NH3排放的限值要求，本文基于NH3排放生成机理和大量工程试验数据，提出和应用了“微浓空燃比+氨催化器（Ammonia Slip Catalyst , ASC）ASC”控制策略，并在某天然气发动机进行了匹配开发试验，最终发动机满足国六法规要求。试验表明：1）NH3排放来源于三元催化器，并非来源于天然气发动机原始排放。2）5g0.177×10-3g/ftcm3贵金属含量的ASC，可达到72.2％的转化效率，再通过增加贵金属含量，对NH3排放的转化效率无太大影响。3）在0.177×10-35g/ft3cm3贵金属含量的ASC后处理条件下，当空燃比为0.996时，NH3排放物浓度最低，低于国六排放限值。

摘要：
使用流体仿真软件AVL-FIRE建立了缸内直喷汽油机颗粒捕集器(Gasoline Particulate Filter，GPF)的数值模型，并根据相关试验数据验证了模型的准确性。模拟计算了不同排气参数下的GPF压降及积炭量，以此分析了排气氧浓度、NO浓度及排气温度等参数对GPF再生平衡状态的影响。结果表明：氧浓度越高有利于达到再生平衡状态，在排气温度为800K的条件下，当氧气的质量浓度为2%时，GPF不能达到再生平衡状态，当氧气的质量浓度由2%增加到7%时，GPF可达到再生平衡状态；NO浓度对GPF压降有较大的影响，在排气温度为800K及氧气的质量浓度为7%的条件下，当NO的质量浓度由0.0%增加到0.2%时，再生平衡状态下GPF的压降减少了11.6%；升高排气温度有利于GPF达到再生平衡状态，在氧气质量浓度为2%的条件下，当排气温度由800K增加到1000K时，GPF可达到再生平衡状态。

摘要：
为降低具备双高压油泵的船用柴油机的共轨压力波动水平，提出了一种基于模型的双泵协同共轨压力控制方法。针对高压共轨系统的结构特点，建立了喷油量、供油量与共轨压力变化的简化模型；设计了以最小压力偏差为目标的双泵协同策略，确定工作油泵数量；设计了基于模型的主动抗扰控制算法，采用基于模型的前馈控制，反映燃油系统部件状态，采用主动抗扰方法抑制轨压波动, 利用即时观测器实时估计和补偿系统扰动。在船用柴油机仿真平台对控制方法进行验证，仿真结果表明，双泵协同策略利用了双油泵供油量大的优势，同时避免了供油量多时超调量过大的问题；与传统PID控制方法相比，基于模型的双泵协调轨压控制方法在阶跃测试时可将超调量降低77%以上；使用时间乘以误差绝对值积分指标评价控制效果，采用基于模型的双泵协同轨压控制方法的控制效果较传统方法可改善66%以上。

摘要：
为了解不同气体参数及环境背压对空气辅助喷雾特性的影响，主要通过定容弹试验平台，采用高速摄影技术分析不同喷气脉宽、不同喷气压力、不同环境背压对于空气辅助喷雾特性的影响，尤其是喷雾宏观形态的变化，并对贯穿距、喷雾投影面积等喷雾特性参数进行定性分析。试验结果表明，在不同试验条件下贯穿距呈两阶段发展趋势，喷雾投影面积线性增长。增加喷气压力或减小环境背压均有助于提高贯穿距和喷雾投影面积，但喷气脉宽对于贯穿距和喷雾投影面积并无影响。不同喷气压力及喷气脉宽喷雾形态大致相同，仅存在微小差异，喷雾形态受环境背压影响较大，在低背压时为粗大的“梭状”形态，在高背压时则呈现“锚钩状”和“锥形”。随着环境背压的增加喷雾稀薄区域开始逐渐降低，并在高背压情况下逐渐消失，喷雾主要集中在核心区域。

摘要：
利用CONVERGE软件建立了半直喷式液压自由活塞发动机的三维计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真模型，研究了喷射角度、喷油定时、缸头倾角、进气压力对燃料捕获和混合气生成的影响。结果表明：随喷射时刻的推迟，燃料捕获率增加，蒸发时间变长；喷射角度越大，燃料捕获率越高，蒸发时间随喷射角度增加先减小后增大；合理的喷射角度和喷油定时下，燃料捕获率能达到99%以上；缸头倾角对燃料捕获影响不大，较大的缸头倾角下，燃料蒸发速度更快，缸内燃料分布更为均匀；随进气压力的提高，燃料捕获率下降，蒸发时间减小，与改变喷油参数相比，在相同的燃料捕获率下，改变进气压力得到的混合气更加均匀，混合气不均匀度最低达到0.5。

摘要：
利用界面追踪法对三组分不混溶流体的开尔文-亥姆霍兹不稳定性(Kelvin–Helmholtz instability,KHI)进行直接数值模拟。并针对中间流体层密度及黏度、重力、表面张力以及剪切力对KHI的影响进行了着重探讨。研究结果表明,理查森数(Ri)不仅能够抑制界面的演化,同时还会限制界面的退化。除此之外,卷起高度(h)和KHI的增长速率(γ)与弗劳德数(Fr)之间呈正相关关系。表面张力能够抑制KHI向内发展,随着表面张力系数的增大,KHI向内的发展会逐渐变慢。但当波数较小时,表面张力对KHI向上发展的影响却很小。并且当界面的波数大于4时,不会触发KHI的典型形式。剪切力对KHI的发展有着显著的影响。

摘要：
为了利用高压正电场促进天然气火焰的燃烧过程,并探讨电场作用下以自由电子为主的阴离子对混合气燃烧的作用,该文研究了正电场作用下浓/稀天然气火焰的燃烧特性。试验中的加载正电压为0、5和10 kV,浓/稀混合气的过量空气系数λ为0.8和1.4。加载正电压时,球形膨胀火焰在与电场相反方向上的火焰传播明显加快,火焰传播速度和火焰拉伸率随加载电压的增强而增大,稀燃混合气的火焰传播的增强程度最为明显。加载10 kV电压时,λ为0.8和1.4火焰的平均传播速度比没有电场作用时分别增加了36.4%和49.5%。火焰传播速度的增强,促进了燃烧过程的进行,使得混合气燃烧的滞燃期缩短,压力升高率增加,且压力峰值时间提前。稀燃混合气的燃烧压力峰值有较大提高,而浓燃混合气的压力峰值变化不大。高压正电场对球形膨胀火焰的作用可用火焰中的阴离子,尤其是O_2^-主导的离子风效应来说明。同时,正电场在一定程度上也促进了火焰燃烧化学反应的进行。

摘要：
以发动机4000r/min节气门开度35%为试验工况，对纯汽油、丙酮-丁醇-乙醇（acetone–butanol–ethanol，ABE）/汽油混合物ABE10（ABE容积比为10%，汽油容积比为90%）、ABE20和ABE30开展了不同点火提前角和喷油量的试验研究。分析了不同ABE混合比、点火提前角和过量空气系数对发动机性能的影响，并对每种燃料发动机最大功率工况的性能参数进行了比较。结果表明：点火提前角和过量空气系数相同时，混合燃料中ABE含量越多，燃油流量越大，发动机功率越大，有效热效率越高；燃油流量的总热量增大和热-功转换效率提高是促使发动机功率增大的主要原因；随ABE掺混比增加，一氧化氮（nitric oxide，NO）比排放明显降低，一氧化碳（carbon monoxide，CO）比排放略有增加，碳氢化合物（hydrocarbon，HC）比排放先增后减。浓混合气工况增加ABE含量比当量空燃比时增加ABE含量，发动机的有效热效率增大更明显，发动机的NO比排放降低更加明显。研究表明高速汽油机掺混ABE燃料具有较好的应用前景。

摘要：
随着世界能源问题的日益加重,氢能作为一种高效清洁能源,对燃料电池的研究尤为重要。本文研究二甲醚的水蒸汽重整制氢过程,设计了一种带有隔热套、瓦片式加热通道和催化反应床的重整反应器。实验研究了反应气体温度、水蒸汽与二甲醚的摩尔比和反应器结构参数对二甲醚转化率、H₂产率、反应器出口H₂和C02含量的影响。建立了反应器的数学模型和功率模型,并利用COMSOL软件对其仿真。模拟结果显示了二甲醚水蒸汽重整制氢过程中的各组分质量分布、以及不同温度、不同水醚摩尔比下二甲醚转化率和制氢率情况。这些模拟结果提供了有用的数据,从而推动微型催化重整床反应器的设计和运行。

摘要：
以一台高压共轨重型柴油机为研究机型,构建了一维热力学模型,首先对比研究了单级增压(1TC)和二级增压(2TC)对柴油机变海拔条件下工作特性的影响；然后将2TC的高压级更换为可变截面涡轮增压器,在4km海拔条件下,分析了叶片开度对柴油机性能的影响。结果表明：相较于1TC,2TC可进一步提高柴油机对海拔变化的适应性,特别是在低转速工况下效果更加明显。低转速工况时,可变二级增压柴油机叶片开度在40%~70%转矩最大,有效热效率最高,有效燃油消耗率(BSFC)最低；随着转速升高,增大叶片开度可降低排气背压,减少缸内残余废气,提高增压器效率,NOx排放减少,降低BSFC；低转速时,传热损失率随叶片开度增加先减小后增加,中高转速时,传热损失随叶片开度增大而下降。

摘要：
为明晰不同点火方式对汽油机稀薄燃烧性能的影响规律，在一款排量为0.5L的研究型单缸机上试验研究了传统火花塞和主动预燃室两种不同点火方式下发动机燃烧及排放特性，探索主动预燃室拓展稀薄燃烧极限的多种影响因素。研究结果表明，稀薄燃烧可有效降低油耗，提高发动机热效率。传统点火线圈的稀燃极限处于过量空气系数1.5附近，最高指示热效率为45%，而采用主动预燃室系统后，稀燃极限可进一步拓展，过量空气系数可达2.0，指示热效率提升至46.5%，氮氧化物排放比传统火花塞点火技术降低约88%；主动预燃室匹配高压缩比14.8:1的燃烧系统，可进一步拓展稀燃极限至过量空气系数2.1，指示热效率可达48%，氮氧化物排放继续降低，在过量空气系数2.1时排气中体积含量最低可达58×10-6。

摘要：
在一款增压直喷小型强化废气涡轮增压汽油机上,进行了加装预燃室与传统点火的低速外特性、中等转速负荷特性的燃烧特性、经济性、排放特性的对比试验,分析了预燃室点火过程与传统点火对汽油机性能影响的变化规律。研究结果表明,在1500r.min_^-1、BMEP 2Mpa工况,采用预燃室点火后缸内燃烧等容度提高、最高爆发压力增大,燃烧相位大幅度提前7.1°CA,有效燃油消耗率下降约24g/kWh；在2000r.min_^-1负荷特性的试验工况,预燃室点火相比于传统点火,燃烧循环变动均获得改善、燃烧持续期缩短,低负荷时燃烧相位不变,比油耗略微上升,高负荷时燃烧相位大幅提前,比油耗改善约7g.kWh^-1,且最高有效热效率由36.9%上升至37.5%,就气体排放物而言,预燃室点火加速燃烧导致NOx排放最高上升约15%,HC最高下降约36%,而CO排放低负荷时基本维持不变,在高负荷时略有下降。

摘要：
以某非道路高压共轨柴油机作为研究对象，结合标定工况下活塞温度场试验测试结果，建立了不同厚度的热障涂层活塞有限元仿真分析模型，分析了热障涂层对活塞基体温度场、热应力及热变形的分布特点和变化规律。结果表明，热障涂层活塞的最高温度较铝合金活塞最大降幅14.83%；热障涂层活塞的热应力随瓷层厚度的增加而降低，较铝合金活塞有最大42.44%的降幅；活塞在沿销轴方向的径向热变形大于垂直于销轴方向的径向热变形，变化幅度的差异导致活塞热变形不均匀性的产生。

摘要：
在某款1.4L自然吸气两用燃料发动机上进行台架试验，用DMS500快速颗粒分析仪在发动机转速为4000r/min不同进气压力工况下，对汽油和压缩天然气（compressed natural gas, CNG）的颗粒物排放特性进行采样分析。试验结果表明，两种燃料的总体颗粒物数量（particle number, PN）和颗粒物质量（particle mass, PM）浓度均随进气压力的增大呈先减小后增大的趋势。不同进气压力下CNG的PN和PM排放较为稳定，PN中核态颗粒物占比较大，在粒径约200nm处颗粒物表面积浓度出现峰值。燃用汽油的排放颗粒物中积聚态占主导，因而其PM浓度比燃用CNG的大，其颗粒物的表面积浓度也更大，最大表面积浓度出现在颗径约100nm处。

摘要：
针对柴油机氧化性催化剂（Diesel Oxidize Catalyst，DOC）与柴油机颗粒捕集器（Catalyst Diesel particulate filter，cDPF）组合的后处理系统，研究了在cDPF中沉积灰分对柴油机排气中醛酮污染物类、苯系污染物的影响。研究结果发现，对苯系污染物，随着沉积灰分的增加，cDPF前苯系污染物排放呈现U型变化趋势， 在各个工况下，cDPF后排气中苯系污染物排放量与cDPF前相比均明显升高，苯系污染物各组分的排放量变化程度不同；存在灰分时，cDPF前的醛酮类污染物排放量与新鲜状态相比有明显增加，但cDPF后醛酮类污染物排放量呈明显下降趋势，并且醛酮类污染物物种也发生了变化。

摘要：
为了满足国六标准新增NH3排放的限值要求，本文基于NH3排放生成机理和大量工程试验数据，提出和应用了“微浓空燃比+氨催化器（Ammonia Slip Catalyst , ASC）ASC”控制策略，并在某天然气发动机进行了匹配开发试验，最终发动机满足国六法规要求。试验表明：1）NH3排放来源于三元催化器，并非来源于天然气发动机原始排放。2）5g0.177×10-3g/ftcm3贵金属含量的ASC，可达到72.2％的转化效率，再通过增加贵金属含量，对NH3排放的转化效率无太大影响。3）在0.177×10-35g/ft3cm3贵金属含量的ASC后处理条件下，当空燃比为0.996时，NH3排放物浓度最低，低于国六排放限值。

摘要：
使用流体仿真软件AVL-FIRE建立了缸内直喷汽油机颗粒捕集器(Gasoline Particulate Filter，GPF)的数值模型，并根据相关试验数据验证了模型的准确性。模拟计算了不同排气参数下的GPF压降及积炭量，以此分析了排气氧浓度、NO浓度及排气温度等参数对GPF再生平衡状态的影响。结果表明：氧浓度越高有利于达到再生平衡状态，在排气温度为800K的条件下，当氧气的质量浓度为2%时，GPF不能达到再生平衡状态，当氧气的质量浓度由2%增加到7%时，GPF可达到再生平衡状态；NO浓度对GPF压降有较大的影响，在排气温度为800K及氧气的质量浓度为7%的条件下，当NO的质量浓度由0.0%增加到0.2%时，再生平衡状态下GPF的压降减少了11.6%；升高排气温度有利于GPF达到再生平衡状态，在氧气质量浓度为2%的条件下，当排气温度由800K增加到1000K时，GPF可达到再生平衡状态。

摘要：
为降低具备双高压油泵的船用柴油机的共轨压力波动水平，提出了一种基于模型的双泵协同共轨压力控制方法。针对高压共轨系统的结构特点，建立了喷油量、供油量与共轨压力变化的简化模型；设计了以最小压力偏差为目标的双泵协同策略，确定工作油泵数量；设计了基于模型的主动抗扰控制算法，采用基于模型的前馈控制，反映燃油系统部件状态，采用主动抗扰方法抑制轨压波动, 利用即时观测器实时估计和补偿系统扰动。在船用柴油机仿真平台对控制方法进行验证，仿真结果表明，双泵协同策略利用了双油泵供油量大的优势，同时避免了供油量多时超调量过大的问题；与传统PID控制方法相比，基于模型的双泵协调轨压控制方法在阶跃测试时可将超调量降低77%以上；使用时间乘以误差绝对值积分指标评价控制效果，采用基于模型的双泵协同轨压控制方法的控制效果较传统方法可改善66%以上。

摘要：
为了解不同气体参数及环境背压对空气辅助喷雾特性的影响，主要通过定容弹试验平台，采用高速摄影技术分析不同喷气脉宽、不同喷气压力、不同环境背压对于空气辅助喷雾特性的影响，尤其是喷雾宏观形态的变化，并对贯穿距、喷雾投影面积等喷雾特性参数进行定性分析。试验结果表明，在不同试验条件下贯穿距呈两阶段发展趋势，喷雾投影面积线性增长。增加喷气压力或减小环境背压均有助于提高贯穿距和喷雾投影面积，但喷气脉宽对于贯穿距和喷雾投影面积并无影响。不同喷气压力及喷气脉宽喷雾形态大致相同，仅存在微小差异，喷雾形态受环境背压影响较大，在低背压时为粗大的“梭状”形态，在高背压时则呈现“锚钩状”和“锥形”。随着环境背压的增加喷雾稀薄区域开始逐渐降低，并在高背压情况下逐渐消失，喷雾主要集中在核心区域。

摘要：
利用CONVERGE软件建立了半直喷式液压自由活塞发动机的三维计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真模型，研究了喷射角度、喷油定时、缸头倾角、进气压力对燃料捕获和混合气生成的影响。结果表明：随喷射时刻的推迟，燃料捕获率增加，蒸发时间变长；喷射角度越大，燃料捕获率越高，蒸发时间随喷射角度增加先减小后增大；合理的喷射角度和喷油定时下，燃料捕获率能达到99%以上；缸头倾角对燃料捕获影响不大，较大的缸头倾角下，燃料蒸发速度更快，缸内燃料分布更为均匀；随进气压力的提高，燃料捕获率下降，蒸发时间减小，与改变喷油参数相比，在相同的燃料捕获率下，改变进气压力得到的混合气更加均匀，混合气不均匀度最低达到0.5。

摘要：
利用界面追踪法对三组分不混溶流体的开尔文-亥姆霍兹不稳定性(Kelvin–Helmholtz instability,KHI)进行直接数值模拟。并针对中间流体层密度及黏度、重力、表面张力以及剪切力对KHI的影响进行了着重探讨。研究结果表明,理查森数(Ri)不仅能够抑制界面的演化,同时还会限制界面的退化。除此之外,卷起高度(h)和KHI的增长速率(γ)与弗劳德数(Fr)之间呈正相关关系。表面张力能够抑制KHI向内发展,随着表面张力系数的增大,KHI向内的发展会逐渐变慢。但当波数较小时,表面张力对KHI向上发展的影响却很小。并且当界面的波数大于4时,不会触发KHI的典型形式。剪切力对KHI的发展有着显著的影响。

摘要：
为了利用高压正电场促进天然气火焰的燃烧过程,并探讨电场作用下以自由电子为主的阴离子对混合气燃烧的作用,该文研究了正电场作用下浓/稀天然气火焰的燃烧特性。试验中的加载正电压为0、5和10 kV,浓/稀混合气的过量空气系数λ为0.8和1.4。加载正电压时,球形膨胀火焰在与电场相反方向上的火焰传播明显加快,火焰传播速度和火焰拉伸率随加载电压的增强而增大,稀燃混合气的火焰传播的增强程度最为明显。加载10 kV电压时,λ为0.8和1.4火焰的平均传播速度比没有电场作用时分别增加了36.4%和49.5%。火焰传播速度的增强,促进了燃烧过程的进行,使得混合气燃烧的滞燃期缩短,压力升高率增加,且压力峰值时间提前。稀燃混合气的燃烧压力峰值有较大提高,而浓燃混合气的压力峰值变化不大。高压正电场对球形膨胀火焰的作用可用火焰中的阴离子,尤其是O_2^-主导的离子风效应来说明。同时,正电场在一定程度上也促进了火焰燃烧化学反应的进行。

摘要：
以发动机4000r/min节气门开度35%为试验工况，对纯汽油、丙酮-丁醇-乙醇（acetone–butanol–ethanol，ABE）/汽油混合物ABE10（ABE容积比为10%，汽油容积比为90%）、ABE20和ABE30开展了不同点火提前角和喷油量的试验研究。分析了不同ABE混合比、点火提前角和过量空气系数对发动机性能的影响，并对每种燃料发动机最大功率工况的性能参数进行了比较。结果表明：点火提前角和过量空气系数相同时，混合燃料中ABE含量越多，燃油流量越大，发动机功率越大，有效热效率越高；燃油流量的总热量增大和热-功转换效率提高是促使发动机功率增大的主要原因；随ABE掺混比增加，一氧化氮（nitric oxide，NO）比排放明显降低，一氧化碳（carbon monoxide，CO）比排放略有增加，碳氢化合物（hydrocarbon，HC）比排放先增后减。浓混合气工况增加ABE含量比当量空燃比时增加ABE含量，发动机的有效热效率增大更明显，发动机的NO比排放降低更加明显。研究表明高速汽油机掺混ABE燃料具有较好的应用前景。

摘要：
随着世界能源问题的日益加重,氢能作为一种高效清洁能源,对燃料电池的研究尤为重要。本文研究二甲醚的水蒸汽重整制氢过程,设计了一种带有隔热套、瓦片式加热通道和催化反应床的重整反应器。实验研究了反应气体温度、水蒸汽与二甲醚的摩尔比和反应器结构参数对二甲醚转化率、H₂产率、反应器出口H₂和C02含量的影响。建立了反应器的数学模型和功率模型,并利用COMSOL软件对其仿真。模拟结果显示了二甲醚水蒸汽重整制氢过程中的各组分质量分布、以及不同温度、不同水醚摩尔比下二甲醚转化率和制氢率情况。这些模拟结果提供了有用的数据,从而推动微型催化重整床反应器的设计和运行。

摘要：
以一台高压共轨重型柴油机为研究机型,构建了一维热力学模型,首先对比研究了单级增压(1TC)和二级增压(2TC)对柴油机变海拔条件下工作特性的影响；然后将2TC的高压级更换为可变截面涡轮增压器,在4km海拔条件下,分析了叶片开度对柴油机性能的影响。结果表明：相较于1TC,2TC可进一步提高柴油机对海拔变化的适应性,特别是在低转速工况下效果更加明显。低转速工况时,可变二级增压柴油机叶片开度在40%~70%转矩最大,有效热效率最高,有效燃油消耗率(BSFC)最低；随着转速升高,增大叶片开度可降低排气背压,减少缸内残余废气,提高增压器效率,NOx排放减少,降低BSFC；低转速时,传热损失率随叶片开度增加先减小后增加,中高转速时,传热损失随叶片开度增大而下降。

摘要：
为明晰不同点火方式对汽油机稀薄燃烧性能的影响规律，在一款排量为0.5L的研究型单缸机上试验研究了传统火花塞和主动预燃室两种不同点火方式下发动机燃烧及排放特性，探索主动预燃室拓展稀薄燃烧极限的多种影响因素。研究结果表明，稀薄燃烧可有效降低油耗，提高发动机热效率。传统点火线圈的稀燃极限处于过量空气系数1.5附近，最高指示热效率为45%，而采用主动预燃室系统后，稀燃极限可进一步拓展，过量空气系数可达2.0，指示热效率提升至46.5%，氮氧化物排放比传统火花塞点火技术降低约88%；主动预燃室匹配高压缩比14.8:1的燃烧系统，可进一步拓展稀燃极限至过量空气系数2.1，指示热效率可达48%，氮氧化物排放继续降低，在过量空气系数2.1时排气中体积含量最低可达58×10-6。

摘要：
在一款增压直喷小型强化废气涡轮增压汽油机上,进行了加装预燃室与传统点火的低速外特性、中等转速负荷特性的燃烧特性、经济性、排放特性的对比试验,分析了预燃室点火过程与传统点火对汽油机性能影响的变化规律。研究结果表明,在1500r.min_^-1、BMEP 2Mpa工况,采用预燃室点火后缸内燃烧等容度提高、最高爆发压力增大,燃烧相位大幅度提前7.1°CA,有效燃油消耗率下降约24g/kWh；在2000r.min_^-1负荷特性的试验工况,预燃室点火相比于传统点火,燃烧循环变动均获得改善、燃烧持续期缩短,低负荷时燃烧相位不变,比油耗略微上升,高负荷时燃烧相位大幅提前,比油耗改善约7g.kWh^-1,且最高有效热效率由36.9%上升至37.5%,就气体排放物而言,预燃室点火加速燃烧导致NOx排放最高上升约15%,HC最高下降约36%,而CO排放低负荷时基本维持不变,在高负荷时略有下降。

摘要：
以某非道路高压共轨柴油机作为研究对象，结合标定工况下活塞温度场试验测试结果，建立了不同厚度的热障涂层活塞有限元仿真分析模型，分析了热障涂层对活塞基体温度场、热应力及热变形的分布特点和变化规律。结果表明，热障涂层活塞的最高温度较铝合金活塞最大降幅14.83%；热障涂层活塞的热应力随瓷层厚度的增加而降低，较铝合金活塞有最大42.44%的降幅；活塞在沿销轴方向的径向热变形大于垂直于销轴方向的径向热变形，变化幅度的差异导致活塞热变形不均匀性的产生。

摘要：
在某款1.4L自然吸气两用燃料发动机上进行台架试验，用DMS500快速颗粒分析仪在发动机转速为4000r/min不同进气压力工况下，对汽油和压缩天然气（compressed natural gas, CNG）的颗粒物排放特性进行采样分析。试验结果表明，两种燃料的总体颗粒物数量（particle number, PN）和颗粒物质量（particle mass, PM）浓度均随进气压力的增大呈先减小后增大的趋势。不同进气压力下CNG的PN和PM排放较为稳定，PN中核态颗粒物占比较大，在粒径约200nm处颗粒物表面积浓度出现峰值。燃用汽油的排放颗粒物中积聚态占主导，因而其PM浓度比燃用CNG的大，其颗粒物的表面积浓度也更大，最大表面积浓度出现在颗径约100nm处。

摘要：
针对柴油机氧化性催化剂（Diesel Oxidize Catalyst，DOC）与柴油机颗粒捕集器（Catalyst Diesel particulate filter，cDPF）组合的后处理系统，研究了在cDPF中沉积灰分对柴油机排气中醛酮污染物类、苯系污染物的影响。研究结果发现，对苯系污染物，随着沉积灰分的增加，cDPF前苯系污染物排放呈现U型变化趋势， 在各个工况下，cDPF后排气中苯系污染物排放量与cDPF前相比均明显升高，苯系污染物各组分的排放量变化程度不同；存在灰分时，cDPF前的醛酮类污染物排放量与新鲜状态相比有明显增加，但cDPF后醛酮类污染物排放量呈明显下降趋势，并且醛酮类污染物物种也发生了变化。

摘要：
为了满足国六标准新增NH3排放的限值要求，本文基于NH3排放生成机理和大量工程试验数据，提出和应用了“微浓空燃比+氨催化器（Ammonia Slip Catalyst , ASC）ASC”控制策略，并在某天然气发动机进行了匹配开发试验，最终发动机满足国六法规要求。试验表明：1）NH3排放来源于三元催化器，并非来源于天然气发动机原始排放。2）5g0.177×10-3g/ftcm3贵金属含量的ASC，可达到72.2％的转化效率，再通过增加贵金属含量，对NH3排放的转化效率无太大影响。3）在0.177×10-35g/ft3cm3贵金属含量的ASC后处理条件下，当空燃比为0.996时，NH3排放物浓度最低，低于国六排放限值。

摘要：
使用流体仿真软件AVL-FIRE建立了缸内直喷汽油机颗粒捕集器(Gasoline Particulate Filter，GPF)的数值模型，并根据相关试验数据验证了模型的准确性。模拟计算了不同排气参数下的GPF压降及积炭量，以此分析了排气氧浓度、NO浓度及排气温度等参数对GPF再生平衡状态的影响。结果表明：氧浓度越高有利于达到再生平衡状态，在排气温度为800K的条件下，当氧气的质量浓度为2%时，GPF不能达到再生平衡状态，当氧气的质量浓度由2%增加到7%时，GPF可达到再生平衡状态；NO浓度对GPF压降有较大的影响，在排气温度为800K及氧气的质量浓度为7%的条件下，当NO的质量浓度由0.0%增加到0.2%时，再生平衡状态下GPF的压降减少了11.6%；升高排气温度有利于GPF达到再生平衡状态，在氧气质量浓度为2%的条件下，当排气温度由800K增加到1000K时，GPF可达到再生平衡状态。

摘要：
为降低具备双高压油泵的船用柴油机的共轨压力波动水平，提出了一种基于模型的双泵协同共轨压力控制方法。针对高压共轨系统的结构特点，建立了喷油量、供油量与共轨压力变化的简化模型；设计了以最小压力偏差为目标的双泵协同策略，确定工作油泵数量；设计了基于模型的主动抗扰控制算法，采用基于模型的前馈控制，反映燃油系统部件状态，采用主动抗扰方法抑制轨压波动, 利用即时观测器实时估计和补偿系统扰动。在船用柴油机仿真平台对控制方法进行验证，仿真结果表明，双泵协同策略利用了双油泵供油量大的优势，同时避免了供油量多时超调量过大的问题；与传统PID控制方法相比，基于模型的双泵协调轨压控制方法在阶跃测试时可将超调量降低77%以上；使用时间乘以误差绝对值积分指标评价控制效果，采用基于模型的双泵协同轨压控制方法的控制效果较传统方法可改善66%以上。