摘要：
针对某型柴油机增压器压气机，基于整级全通道数值模拟和正交试验设计方法，研究了自循环机匣处理实现高亚声速压气机扩稳增效的潜力。结果表明：自循环机匣能够在提高设计点气动性能的前提下推迟失稳，但会牺牲堵塞流量。压气机的失稳和堵塞流量分别与叶片前缘及叶片扩压器中的堵塞程度相关。小流量侧自循环机匣通过抽吸叶轮叶顶附近低能流体，缓解堵塞，推迟失稳。但在大流量侧自循环机匣的喷射效应会增大扩压器进口攻角，加剧扩压器叶片流动分离，减小堵塞流量。抽吸效应与喷射效应强度均取决于抽吸槽的位置和宽度，压气机稳定性和堵塞流量与抽吸槽参数的变化基本呈负相关。自循环机匣对气动性能的影响包含两方面：在抽吸槽前，经回流槽流出的流体与主流的掺混及其产生的进口畸变将带来额外的效率和压比损失，适当减小回流槽角度可以降低该损失；在抽吸槽下游，得益于抽吸效应对叶顶流动状态的改善，压气机抽吸槽附近及下游高熵区减小，做功能力增强，气动损失大幅降低。在上述两方面共同影响下，压气机设计点气动性能最终得以提高。

摘要：
考虑实际的排气系统流动状态，将排气歧管结构加入到涡轮机性能仿真计算中（集成式结构边界）。针对分离式结构边界和集成式结构边界，在不同的入口截面位置设置相同的入口条件，以某款增压汽油机的涡轮机为例进行研究。研究结果表明：在80 000 r/min、相同的定常进气环境下，两种结构边界在涡轮机入口截面的流动状态有明显的差异。集成式结构边界的流动均匀性指数为0.719，涡轮机膨胀比下降0.051，效率下降3.73%。在不同的转速下，性能都有不同程度的下降。对涡轮机MAP图修正后的计算结果更加接近发动机实际状态。

摘要：
为探究影响柴油机排气管尿素水溶液（urea water solution， UWS）雾化效果的因素，搭建了UWS喷射试验台架，通过激光粒度仪测得尿素液滴粒径分布，并运用Rosin-Rammler 函数对试验获得的累积粒径分布进行非线性拟合，利用计算流体力学（computational fluid dynamics， CFD）软件对柴油机负荷工况、UWS喷射温度和排气管壁温3种不同因素对UWS喷雾雾化特征、NH₃浓度分布及液膜形成的影响进行仿真计算。结果表明：低负荷工况下的排气流量和温度低，UWS喷入量少，尿素液滴分解NH₃的速率较低，80 ms时刻NH₃主要分布在排气管中游；中高负荷工况，排气温度高、UWS喷入量多，有利于尿素蒸发热解生成NH₃，该时刻NH₃浓度区域偏离轴线，贴近排气管上表面；喷雾液滴粒径随UWS喷射温度的升高而减小，范围在1~12 μm，空间内NH₃浓度小幅增加，液膜沉积率随喷射温度升高显著降低；排气管壁温对UWS喷雾液滴粒径和蒸发热解速率影响较大，壁温升高加快了液滴粒径减小的速度，当壁面温度为473 K时，150 ms时刻下液滴粒径主要集中在30 μm以下，附着壁面的液膜厚度明显减小直至消失，尿素结晶问题得以改善。

摘要：
利用高速相机基于纹影法获取上置喷油器和侧置喷油器在单独喷射和垂直喷射状态下的喷雾和燃烧火焰发展图像。柴油喷射压力设置为80、120、140 MPa，环境背压设置为4 MPa，环境温度在喷雾和燃烧研究中分别设置为500 K和800 K。结果表明：随着喷射压力的增加，不管是单独喷射还是垂直喷射，喷雾贯穿距和面积均增大；垂直喷射状态下，两油束碰撞后损失部分能量，导致其喷雾面积小于两单独喷射状态下的喷雾面积之和。采用双色法研究不同工况下燃料燃烧特性，结果表明：在喷射后1.50~3.50 ms的燃烧稳定时期内，随着喷油压力的提高，各喷射状态下的火焰面积均增大，燃烧温度提高，碳烟生成量降低；垂直喷射状态下的火焰面积小于两单独喷射状态下的火焰面积之和，燃烧温度和碳烟生成量均高于两单独喷射状态。

摘要：
基于潍柴WP10H改造的单缸机试验平台，深入研究中、高负荷工况充量热力学参数和柴油喷射参数之间的耦合关系及多参数协同获得高热效率的控制方法。结果表明，在平均指示压力（indicated mean effective pressure， IMEP）为1.0 MPa的中负荷工况，提前喷油定时会减少引燃油量的需求量；随着预混天然气当量比增大，柴油喷射定时推迟且喷油定时对引燃油量变化的敏感性降低，指示热效率（indicated thermal efficiency， ITE）和燃烧速率趋于最大值时所需要的最小引燃油量减小；中高负荷工况（IMEP为1.4 MPa）下，增大废气再循环（exhaust gas recirculation， EGR）率需提前喷油定时，增加引燃油量；增压会带来当量比减小从而减缓燃烧速率和提高压缩温度利于快速压燃着火两方面的影响，综合作用取决于混合气自身的热力学氛围。在中负荷工况下，柴油喷射参数的控制需要尽可能地提升燃烧速率以降低燃烧损失，而通过优化当量比调控传热损失与排气损失是提升热效率的关键；在满足粗暴燃烧限值的同时，优化燃烧相位避免过高的排气损失是中高负荷工况提高热效率的关键；随着负荷升高，进气压力与EGR率均增大，最小引燃油量减小，IMEP为1.7 MPa时，ITE可提升至52.1%，最小柴油能量占比为4.7%。

摘要：
针对一款V型风冷柴油机，研究其在不同海拔、温度环境下的工作性能及冷却散热能力，进而提高柴油机热效率。为充分考虑动力舱下柴油机的冷却散热，提出一种将动力舱模型一维离散，以此搭建柴油机冷却系统模型的方法，并与柴油机工作模型进行耦合仿真。结果表明：柴油机在2 000 r/min外特性工况条件下，外界环境海拔、温度的升高使得柴油机缸内燃烧工作曲线后移，海拔每增加1 000 m，放热峰值点后移2°，缸内燃气温度升高；一定转速下的风扇空气质量流量会随海拔、温度的增大而减小，柴油机冷却能力下降，缸盖燃气侧表面平均温度升高；柴油机热效率随海拔、温度的升高而降低，高海拔、高温环境下，增大风扇转速可提升柴油机热效率，随着风扇转速提高，海拔4 000 m、温度20 ℃环境下，柴油机热效率从29.7%升至35.7%。

摘要：
利用三维计算流体力学（computational fluid dynamics， CFD）仿真软件，用数值模拟的方法研究了某型二冲程船用柴油机在不同扫气口仰角与径向倾角下的扫气过程，得到了扫气过程中各时刻气缸内气体的速度矢量图与废气浓度分布图，分析了不同扫气口径向倾角与仰角对扫气过程效果的影响。结果表明：扫气口径向倾角增大时，涡流比增大，气缸中心处废气清扫效果变差，而缸壁附近处废气清扫效果变好；径向倾角较小时情况则与之相反。扫气口仰角增大时，涡流比基本不变，吹扫活塞凹坑处废气效果变差，但整体扫气效率升高。

摘要：
基于多体动力学理论，采用AVL EXCITE建立了2.0 L发动机平衡轴剪刀齿机构啸叫计算模型，并进行了模型验证，通过振动色谱图和齿轮谐次噪声与总谐次噪声差值综合评价啸叫。针对4缸机平衡轴齿轮系统，分析了平衡轴剪刀齿机构啸叫产生原因，同时分析了剪刀齿机构弹簧刚度和正、反旋向剪刀齿机构对啸叫的影响。研究结果表明：驱动齿轮与剪刀齿机构浮动齿轮传递误差最大，是引起空载啸叫的主要原因；弹簧预紧力矩相同时，弹簧刚度为0.5 N·m/（°）时的传递误差比弹簧刚度为1.0 N·m/（°）时降低约7.2%；反旋向剪刀齿机构为一个减振系统，在2 500~4 000 r/min工况浮动齿轮角加速度相对正旋向剪刀齿机构降低约25%，在空载加速工况啸叫的改善效果明显。

摘要：
针对内燃机增压器滚动轴承振动信号易受噪声影响、故障特征微弱的问题，提出了一种基于倒谱（cepstrum）–对称点图谱（symmetrized dot pattern， SDP）–卷积神经网络（convolution neural network， CNN）的智能故障诊断方法。通过倒谱对原始信号进行故障特征提取，获取能够反映滚动轴承故障类型的特征向量。然后应用对称点图谱方法将一维倒谱数据映射到极坐标空间，并进行灰度化处理得到SDP特征灰度图，将特征图导入到卷积神经网络进行特征挖掘和故障识别。最后通过滚动轴承外滚道、内滚道和滚动体出现损伤的故障试验，构建了9类故障状态原始信号，验证了基于倒谱–SDP–CNN的智能故障诊断方法。结果表明：倒谱–SDP–CNN方法具有运算简便、快捷、受噪声影响较小等优点，对试验测试集的故障识别准确率达到97.5%，可以较为准确地诊断增压器滚动轴承的故障状态和严重程度。

摘要：
为了提升垂起固定翼无人机垂直机动时间,在简化油电混合动力系统研究与应用难度的同时提高油电混合动力垂起固定翼无人机能量利用率与动力冗余度,提出了一种油电混合动力垂起无人机动力系统拓扑结构方案。基于此拓扑结构选择与开发适配于起飞重量为15-20kg的垂起固定翼无人机动力系统软硬件,以此搭建了油电混合动力垂起无人机动力系统一体化验证平台,该验证平台能够在地面模拟油电混合动力垂起无人机不同工况与工作模式,同时具有较强的人机交互性,能够实现对动力系统不同工况下的典型输出参数采集。基于此验证平台,设计了动力系统稳态特性与动态特性试验方案,采用试验建模法建立了动力系统稳态与动态数学仿真模型,通过仿真与实物对比试验分析法,验证试验方案可行性与模型准确性。动力系统配装垂起无人机完成飞行试验,全系统工作正常,验证了实际工况下动力系统的可靠性。

摘要：
为了解决增程式电动轻卡辅助动力单元（auxiliary power units， APU）和动力电池之间能量的合理分配问题，在Simulink中建立面向控制的仿真模型，并提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度（twin delayed deep deterministic policy gradient， TD3）算法的实时能量管理策略，以发动机燃油消耗量、电池荷电状态（state of charge， SOC）变化等为优化目标，在世界轻型车辆测试程序（world light vehicle test procedure， WLTP）中对深度强化学习智能体进行训练。仿真结果表明，利用不同工况验证了基于TD3算法的能量管理策略（energy management strategy， EMS）具有较好的稳定性和适应性；TD3算法实现对发动机转速和转矩连续控制，使得输出功率更加平滑。将基于TD3算法的EMS与基于传统深度Q网络（deep Q-network，DQN）算法和深度确定性策略梯度（deep deterministic policy gradient， DDPG）算法进行对比分析，结果表明：基于TD3算法的EMS燃油经济性分别相比基于DQN算法和DDPG算法提高了12.35%和0.67%，达到基于动态规划（dynamic programming， DP）算法的94.85%，收敛速度相比基于DQN算法和DDPG算法分别提高了40.00%和47.60%。

摘要：
针对自由活塞内燃直线发电机稳定运行时产生的三相感应电动势难以直接应用到负载或动力电池的问题，提出了基于电压外环比例积分（proportion integration， PI）、电流内环准比例谐振（quasi proportional resonance， QPR）的双闭环交流/直流（alternating current/direct current， AC/DC）控制策略加上基于PI的双向直流/直流（direct current/direct current， DC/DC）控制策略，将直线发电机产生的三相感应电动势转换为稳定可控的直流电压。首先根据双闭环AC/DC控制策略生成控制三相电压源型整流器开关管通断的信号，将三相感应电动势整流为波动较小的直流电压，然后通过双向DC/DC控制策略将波动的直流电压转换为稳定可控的电压，最后在MATLAB/Simulink环境下搭建了相应的控制模型进行验证。仿真结果表明，双闭环AC/DC控制策略中电流内环采用QPR控制相比于PI和比例谐振（proportional resonance， PR）控制直流侧电压具有更快的响应速度和更小的电压纹波，可以在0.3 s稳定在400 V，电压纹波为48.9 V。在加入DC/DC转换器后直流侧电压可以在0.2 s稳定在300 V。

摘要：
针对某型柴油机增压器压气机，基于整级全通道数值模拟和正交试验设计方法，研究了自循环机匣处理实现高亚声速压气机扩稳增效的潜力。结果表明：自循环机匣能够在提高设计点气动性能的前提下推迟失稳，但会牺牲堵塞流量。压气机的失稳和堵塞流量分别与叶片前缘及叶片扩压器中的堵塞程度相关。小流量侧自循环机匣通过抽吸叶轮叶顶附近低能流体，缓解堵塞，推迟失稳。但在大流量侧自循环机匣的喷射效应会增大扩压器进口攻角，加剧扩压器叶片流动分离，减小堵塞流量。抽吸效应与喷射效应强度均取决于抽吸槽的位置和宽度，压气机稳定性和堵塞流量与抽吸槽参数的变化基本呈负相关。自循环机匣对气动性能的影响包含两方面：在抽吸槽前，经回流槽流出的流体与主流的掺混及其产生的进口畸变将带来额外的效率和压比损失，适当减小回流槽角度可以降低该损失；在抽吸槽下游，得益于抽吸效应对叶顶流动状态的改善，压气机抽吸槽附近及下游高熵区减小，做功能力增强，气动损失大幅降低。在上述两方面共同影响下，压气机设计点气动性能最终得以提高。

摘要：
考虑实际的排气系统流动状态，将排气歧管结构加入到涡轮机性能仿真计算中（集成式结构边界）。针对分离式结构边界和集成式结构边界，在不同的入口截面位置设置相同的入口条件，以某款增压汽油机的涡轮机为例进行研究。研究结果表明：在80 000 r/min、相同的定常进气环境下，两种结构边界在涡轮机入口截面的流动状态有明显的差异。集成式结构边界的流动均匀性指数为0.719，涡轮机膨胀比下降0.051，效率下降3.73%。在不同的转速下，性能都有不同程度的下降。对涡轮机MAP图修正后的计算结果更加接近发动机实际状态。

摘要：
为探究影响柴油机排气管尿素水溶液（urea water solution， UWS）雾化效果的因素，搭建了UWS喷射试验台架，通过激光粒度仪测得尿素液滴粒径分布，并运用Rosin-Rammler 函数对试验获得的累积粒径分布进行非线性拟合，利用计算流体力学（computational fluid dynamics， CFD）软件对柴油机负荷工况、UWS喷射温度和排气管壁温3种不同因素对UWS喷雾雾化特征、NH₃浓度分布及液膜形成的影响进行仿真计算。结果表明：低负荷工况下的排气流量和温度低，UWS喷入量少，尿素液滴分解NH₃的速率较低，80 ms时刻NH₃主要分布在排气管中游；中高负荷工况，排气温度高、UWS喷入量多，有利于尿素蒸发热解生成NH₃，该时刻NH₃浓度区域偏离轴线，贴近排气管上表面；喷雾液滴粒径随UWS喷射温度的升高而减小，范围在1~12 μm，空间内NH₃浓度小幅增加，液膜沉积率随喷射温度升高显著降低；排气管壁温对UWS喷雾液滴粒径和蒸发热解速率影响较大，壁温升高加快了液滴粒径减小的速度，当壁面温度为473 K时，150 ms时刻下液滴粒径主要集中在30 μm以下，附着壁面的液膜厚度明显减小直至消失，尿素结晶问题得以改善。

摘要：
利用高速相机基于纹影法获取上置喷油器和侧置喷油器在单独喷射和垂直喷射状态下的喷雾和燃烧火焰发展图像。柴油喷射压力设置为80、120、140 MPa，环境背压设置为4 MPa，环境温度在喷雾和燃烧研究中分别设置为500 K和800 K。结果表明：随着喷射压力的增加，不管是单独喷射还是垂直喷射，喷雾贯穿距和面积均增大；垂直喷射状态下，两油束碰撞后损失部分能量，导致其喷雾面积小于两单独喷射状态下的喷雾面积之和。采用双色法研究不同工况下燃料燃烧特性，结果表明：在喷射后1.50~3.50 ms的燃烧稳定时期内，随着喷油压力的提高，各喷射状态下的火焰面积均增大，燃烧温度提高，碳烟生成量降低；垂直喷射状态下的火焰面积小于两单独喷射状态下的火焰面积之和，燃烧温度和碳烟生成量均高于两单独喷射状态。

摘要：
基于潍柴WP10H改造的单缸机试验平台，深入研究中、高负荷工况充量热力学参数和柴油喷射参数之间的耦合关系及多参数协同获得高热效率的控制方法。结果表明，在平均指示压力（indicated mean effective pressure， IMEP）为1.0 MPa的中负荷工况，提前喷油定时会减少引燃油量的需求量；随着预混天然气当量比增大，柴油喷射定时推迟且喷油定时对引燃油量变化的敏感性降低，指示热效率（indicated thermal efficiency， ITE）和燃烧速率趋于最大值时所需要的最小引燃油量减小；中高负荷工况（IMEP为1.4 MPa）下，增大废气再循环（exhaust gas recirculation， EGR）率需提前喷油定时，增加引燃油量；增压会带来当量比减小从而减缓燃烧速率和提高压缩温度利于快速压燃着火两方面的影响，综合作用取决于混合气自身的热力学氛围。在中负荷工况下，柴油喷射参数的控制需要尽可能地提升燃烧速率以降低燃烧损失，而通过优化当量比调控传热损失与排气损失是提升热效率的关键；在满足粗暴燃烧限值的同时，优化燃烧相位避免过高的排气损失是中高负荷工况提高热效率的关键；随着负荷升高，进气压力与EGR率均增大，最小引燃油量减小，IMEP为1.7 MPa时，ITE可提升至52.1%，最小柴油能量占比为4.7%。

摘要：
针对一款V型风冷柴油机，研究其在不同海拔、温度环境下的工作性能及冷却散热能力，进而提高柴油机热效率。为充分考虑动力舱下柴油机的冷却散热，提出一种将动力舱模型一维离散，以此搭建柴油机冷却系统模型的方法，并与柴油机工作模型进行耦合仿真。结果表明：柴油机在2 000 r/min外特性工况条件下，外界环境海拔、温度的升高使得柴油机缸内燃烧工作曲线后移，海拔每增加1 000 m，放热峰值点后移2°，缸内燃气温度升高；一定转速下的风扇空气质量流量会随海拔、温度的增大而减小，柴油机冷却能力下降，缸盖燃气侧表面平均温度升高；柴油机热效率随海拔、温度的升高而降低，高海拔、高温环境下，增大风扇转速可提升柴油机热效率，随着风扇转速提高，海拔4 000 m、温度20 ℃环境下，柴油机热效率从29.7%升至35.7%。

摘要：
利用三维计算流体力学（computational fluid dynamics， CFD）仿真软件，用数值模拟的方法研究了某型二冲程船用柴油机在不同扫气口仰角与径向倾角下的扫气过程，得到了扫气过程中各时刻气缸内气体的速度矢量图与废气浓度分布图，分析了不同扫气口径向倾角与仰角对扫气过程效果的影响。结果表明：扫气口径向倾角增大时，涡流比增大，气缸中心处废气清扫效果变差，而缸壁附近处废气清扫效果变好；径向倾角较小时情况则与之相反。扫气口仰角增大时，涡流比基本不变，吹扫活塞凹坑处废气效果变差，但整体扫气效率升高。

摘要：
基于多体动力学理论，采用AVL EXCITE建立了2.0 L发动机平衡轴剪刀齿机构啸叫计算模型，并进行了模型验证，通过振动色谱图和齿轮谐次噪声与总谐次噪声差值综合评价啸叫。针对4缸机平衡轴齿轮系统，分析了平衡轴剪刀齿机构啸叫产生原因，同时分析了剪刀齿机构弹簧刚度和正、反旋向剪刀齿机构对啸叫的影响。研究结果表明：驱动齿轮与剪刀齿机构浮动齿轮传递误差最大，是引起空载啸叫的主要原因；弹簧预紧力矩相同时，弹簧刚度为0.5 N·m/（°）时的传递误差比弹簧刚度为1.0 N·m/（°）时降低约7.2%；反旋向剪刀齿机构为一个减振系统，在2 500~4 000 r/min工况浮动齿轮角加速度相对正旋向剪刀齿机构降低约25%，在空载加速工况啸叫的改善效果明显。

摘要：
针对内燃机增压器滚动轴承振动信号易受噪声影响、故障特征微弱的问题，提出了一种基于倒谱（cepstrum）–对称点图谱（symmetrized dot pattern， SDP）–卷积神经网络（convolution neural network， CNN）的智能故障诊断方法。通过倒谱对原始信号进行故障特征提取，获取能够反映滚动轴承故障类型的特征向量。然后应用对称点图谱方法将一维倒谱数据映射到极坐标空间，并进行灰度化处理得到SDP特征灰度图，将特征图导入到卷积神经网络进行特征挖掘和故障识别。最后通过滚动轴承外滚道、内滚道和滚动体出现损伤的故障试验，构建了9类故障状态原始信号，验证了基于倒谱–SDP–CNN的智能故障诊断方法。结果表明：倒谱–SDP–CNN方法具有运算简便、快捷、受噪声影响较小等优点，对试验测试集的故障识别准确率达到97.5%，可以较为准确地诊断增压器滚动轴承的故障状态和严重程度。

摘要：
为了提升垂起固定翼无人机垂直机动时间,在简化油电混合动力系统研究与应用难度的同时提高油电混合动力垂起固定翼无人机能量利用率与动力冗余度,提出了一种油电混合动力垂起无人机动力系统拓扑结构方案。基于此拓扑结构选择与开发适配于起飞重量为15-20kg的垂起固定翼无人机动力系统软硬件,以此搭建了油电混合动力垂起无人机动力系统一体化验证平台,该验证平台能够在地面模拟油电混合动力垂起无人机不同工况与工作模式,同时具有较强的人机交互性,能够实现对动力系统不同工况下的典型输出参数采集。基于此验证平台,设计了动力系统稳态特性与动态特性试验方案,采用试验建模法建立了动力系统稳态与动态数学仿真模型,通过仿真与实物对比试验分析法,验证试验方案可行性与模型准确性。动力系统配装垂起无人机完成飞行试验,全系统工作正常,验证了实际工况下动力系统的可靠性。

摘要：
为了解决增程式电动轻卡辅助动力单元（auxiliary power units， APU）和动力电池之间能量的合理分配问题，在Simulink中建立面向控制的仿真模型，并提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度（twin delayed deep deterministic policy gradient， TD3）算法的实时能量管理策略，以发动机燃油消耗量、电池荷电状态（state of charge， SOC）变化等为优化目标，在世界轻型车辆测试程序（world light vehicle test procedure， WLTP）中对深度强化学习智能体进行训练。仿真结果表明，利用不同工况验证了基于TD3算法的能量管理策略（energy management strategy， EMS）具有较好的稳定性和适应性；TD3算法实现对发动机转速和转矩连续控制，使得输出功率更加平滑。将基于TD3算法的EMS与基于传统深度Q网络（deep Q-network，DQN）算法和深度确定性策略梯度（deep deterministic policy gradient， DDPG）算法进行对比分析，结果表明：基于TD3算法的EMS燃油经济性分别相比基于DQN算法和DDPG算法提高了12.35%和0.67%，达到基于动态规划（dynamic programming， DP）算法的94.85%，收敛速度相比基于DQN算法和DDPG算法分别提高了40.00%和47.60%。

摘要：
针对自由活塞内燃直线发电机稳定运行时产生的三相感应电动势难以直接应用到负载或动力电池的问题，提出了基于电压外环比例积分（proportion integration， PI）、电流内环准比例谐振（quasi proportional resonance， QPR）的双闭环交流/直流（alternating current/direct current， AC/DC）控制策略加上基于PI的双向直流/直流（direct current/direct current， DC/DC）控制策略，将直线发电机产生的三相感应电动势转换为稳定可控的直流电压。首先根据双闭环AC/DC控制策略生成控制三相电压源型整流器开关管通断的信号，将三相感应电动势整流为波动较小的直流电压，然后通过双向DC/DC控制策略将波动的直流电压转换为稳定可控的电压，最后在MATLAB/Simulink环境下搭建了相应的控制模型进行验证。仿真结果表明，双闭环AC/DC控制策略中电流内环采用QPR控制相比于PI和比例谐振（proportional resonance， PR）控制直流侧电压具有更快的响应速度和更小的电压纹波，可以在0.3 s稳定在400 V，电压纹波为48.9 V。在加入DC/DC转换器后直流侧电压可以在0.2 s稳定在300 V。

摘要：
针对某型柴油机增压器压气机，基于整级全通道数值模拟和正交试验设计方法，研究了自循环机匣处理实现高亚声速压气机扩稳增效的潜力。结果表明：自循环机匣能够在提高设计点气动性能的前提下推迟失稳，但会牺牲堵塞流量。压气机的失稳和堵塞流量分别与叶片前缘及叶片扩压器中的堵塞程度相关。小流量侧自循环机匣通过抽吸叶轮叶顶附近低能流体，缓解堵塞，推迟失稳。但在大流量侧自循环机匣的喷射效应会增大扩压器进口攻角，加剧扩压器叶片流动分离，减小堵塞流量。抽吸效应与喷射效应强度均取决于抽吸槽的位置和宽度，压气机稳定性和堵塞流量与抽吸槽参数的变化基本呈负相关。自循环机匣对气动性能的影响包含两方面：在抽吸槽前，经回流槽流出的流体与主流的掺混及其产生的进口畸变将带来额外的效率和压比损失，适当减小回流槽角度可以降低该损失；在抽吸槽下游，得益于抽吸效应对叶顶流动状态的改善，压气机抽吸槽附近及下游高熵区减小，做功能力增强，气动损失大幅降低。在上述两方面共同影响下，压气机设计点气动性能最终得以提高。

摘要：
考虑实际的排气系统流动状态，将排气歧管结构加入到涡轮机性能仿真计算中（集成式结构边界）。针对分离式结构边界和集成式结构边界，在不同的入口截面位置设置相同的入口条件，以某款增压汽油机的涡轮机为例进行研究。研究结果表明：在80 000 r/min、相同的定常进气环境下，两种结构边界在涡轮机入口截面的流动状态有明显的差异。集成式结构边界的流动均匀性指数为0.719，涡轮机膨胀比下降0.051，效率下降3.73%。在不同的转速下，性能都有不同程度的下降。对涡轮机MAP图修正后的计算结果更加接近发动机实际状态。

摘要：
为探究影响柴油机排气管尿素水溶液（urea water solution， UWS）雾化效果的因素，搭建了UWS喷射试验台架，通过激光粒度仪测得尿素液滴粒径分布，并运用Rosin-Rammler 函数对试验获得的累积粒径分布进行非线性拟合，利用计算流体力学（computational fluid dynamics， CFD）软件对柴油机负荷工况、UWS喷射温度和排气管壁温3种不同因素对UWS喷雾雾化特征、NH₃浓度分布及液膜形成的影响进行仿真计算。结果表明：低负荷工况下的排气流量和温度低，UWS喷入量少，尿素液滴分解NH₃的速率较低，80 ms时刻NH₃主要分布在排气管中游；中高负荷工况，排气温度高、UWS喷入量多，有利于尿素蒸发热解生成NH₃，该时刻NH₃浓度区域偏离轴线，贴近排气管上表面；喷雾液滴粒径随UWS喷射温度的升高而减小，范围在1~12 μm，空间内NH₃浓度小幅增加，液膜沉积率随喷射温度升高显著降低；排气管壁温对UWS喷雾液滴粒径和蒸发热解速率影响较大，壁温升高加快了液滴粒径减小的速度，当壁面温度为473 K时，150 ms时刻下液滴粒径主要集中在30 μm以下，附着壁面的液膜厚度明显减小直至消失，尿素结晶问题得以改善。

摘要：
利用高速相机基于纹影法获取上置喷油器和侧置喷油器在单独喷射和垂直喷射状态下的喷雾和燃烧火焰发展图像。柴油喷射压力设置为80、120、140 MPa，环境背压设置为4 MPa，环境温度在喷雾和燃烧研究中分别设置为500 K和800 K。结果表明：随着喷射压力的增加，不管是单独喷射还是垂直喷射，喷雾贯穿距和面积均增大；垂直喷射状态下，两油束碰撞后损失部分能量，导致其喷雾面积小于两单独喷射状态下的喷雾面积之和。采用双色法研究不同工况下燃料燃烧特性，结果表明：在喷射后1.50~3.50 ms的燃烧稳定时期内，随着喷油压力的提高，各喷射状态下的火焰面积均增大，燃烧温度提高，碳烟生成量降低；垂直喷射状态下的火焰面积小于两单独喷射状态下的火焰面积之和，燃烧温度和碳烟生成量均高于两单独喷射状态。

摘要：
基于潍柴WP10H改造的单缸机试验平台，深入研究中、高负荷工况充量热力学参数和柴油喷射参数之间的耦合关系及多参数协同获得高热效率的控制方法。结果表明，在平均指示压力（indicated mean effective pressure， IMEP）为1.0 MPa的中负荷工况，提前喷油定时会减少引燃油量的需求量；随着预混天然气当量比增大，柴油喷射定时推迟且喷油定时对引燃油量变化的敏感性降低，指示热效率（indicated thermal efficiency， ITE）和燃烧速率趋于最大值时所需要的最小引燃油量减小；中高负荷工况（IMEP为1.4 MPa）下，增大废气再循环（exhaust gas recirculation， EGR）率需提前喷油定时，增加引燃油量；增压会带来当量比减小从而减缓燃烧速率和提高压缩温度利于快速压燃着火两方面的影响，综合作用取决于混合气自身的热力学氛围。在中负荷工况下，柴油喷射参数的控制需要尽可能地提升燃烧速率以降低燃烧损失，而通过优化当量比调控传热损失与排气损失是提升热效率的关键；在满足粗暴燃烧限值的同时，优化燃烧相位避免过高的排气损失是中高负荷工况提高热效率的关键；随着负荷升高，进气压力与EGR率均增大，最小引燃油量减小，IMEP为1.7 MPa时，ITE可提升至52.1%，最小柴油能量占比为4.7%。

摘要：
针对一款V型风冷柴油机，研究其在不同海拔、温度环境下的工作性能及冷却散热能力，进而提高柴油机热效率。为充分考虑动力舱下柴油机的冷却散热，提出一种将动力舱模型一维离散，以此搭建柴油机冷却系统模型的方法，并与柴油机工作模型进行耦合仿真。结果表明：柴油机在2 000 r/min外特性工况条件下，外界环境海拔、温度的升高使得柴油机缸内燃烧工作曲线后移，海拔每增加1 000 m，放热峰值点后移2°，缸内燃气温度升高；一定转速下的风扇空气质量流量会随海拔、温度的增大而减小，柴油机冷却能力下降，缸盖燃气侧表面平均温度升高；柴油机热效率随海拔、温度的升高而降低，高海拔、高温环境下，增大风扇转速可提升柴油机热效率，随着风扇转速提高，海拔4 000 m、温度20 ℃环境下，柴油机热效率从29.7%升至35.7%。

摘要：
利用三维计算流体力学（computational fluid dynamics， CFD）仿真软件，用数值模拟的方法研究了某型二冲程船用柴油机在不同扫气口仰角与径向倾角下的扫气过程，得到了扫气过程中各时刻气缸内气体的速度矢量图与废气浓度分布图，分析了不同扫气口径向倾角与仰角对扫气过程效果的影响。结果表明：扫气口径向倾角增大时，涡流比增大，气缸中心处废气清扫效果变差，而缸壁附近处废气清扫效果变好；径向倾角较小时情况则与之相反。扫气口仰角增大时，涡流比基本不变，吹扫活塞凹坑处废气效果变差，但整体扫气效率升高。

摘要：
基于多体动力学理论，采用AVL EXCITE建立了2.0 L发动机平衡轴剪刀齿机构啸叫计算模型，并进行了模型验证，通过振动色谱图和齿轮谐次噪声与总谐次噪声差值综合评价啸叫。针对4缸机平衡轴齿轮系统，分析了平衡轴剪刀齿机构啸叫产生原因，同时分析了剪刀齿机构弹簧刚度和正、反旋向剪刀齿机构对啸叫的影响。研究结果表明：驱动齿轮与剪刀齿机构浮动齿轮传递误差最大，是引起空载啸叫的主要原因；弹簧预紧力矩相同时，弹簧刚度为0.5 N·m/（°）时的传递误差比弹簧刚度为1.0 N·m/（°）时降低约7.2%；反旋向剪刀齿机构为一个减振系统，在2 500~4 000 r/min工况浮动齿轮角加速度相对正旋向剪刀齿机构降低约25%，在空载加速工况啸叫的改善效果明显。

摘要：
针对内燃机增压器滚动轴承振动信号易受噪声影响、故障特征微弱的问题，提出了一种基于倒谱（cepstrum）–对称点图谱（symmetrized dot pattern， SDP）–卷积神经网络（convolution neural network， CNN）的智能故障诊断方法。通过倒谱对原始信号进行故障特征提取，获取能够反映滚动轴承故障类型的特征向量。然后应用对称点图谱方法将一维倒谱数据映射到极坐标空间，并进行灰度化处理得到SDP特征灰度图，将特征图导入到卷积神经网络进行特征挖掘和故障识别。最后通过滚动轴承外滚道、内滚道和滚动体出现损伤的故障试验，构建了9类故障状态原始信号，验证了基于倒谱–SDP–CNN的智能故障诊断方法。结果表明：倒谱–SDP–CNN方法具有运算简便、快捷、受噪声影响较小等优点，对试验测试集的故障识别准确率达到97.5%，可以较为准确地诊断增压器滚动轴承的故障状态和严重程度。

摘要：
为了提升垂起固定翼无人机垂直机动时间,在简化油电混合动力系统研究与应用难度的同时提高油电混合动力垂起固定翼无人机能量利用率与动力冗余度,提出了一种油电混合动力垂起无人机动力系统拓扑结构方案。基于此拓扑结构选择与开发适配于起飞重量为15-20kg的垂起固定翼无人机动力系统软硬件,以此搭建了油电混合动力垂起无人机动力系统一体化验证平台,该验证平台能够在地面模拟油电混合动力垂起无人机不同工况与工作模式,同时具有较强的人机交互性,能够实现对动力系统不同工况下的典型输出参数采集。基于此验证平台,设计了动力系统稳态特性与动态特性试验方案,采用试验建模法建立了动力系统稳态与动态数学仿真模型,通过仿真与实物对比试验分析法,验证试验方案可行性与模型准确性。动力系统配装垂起无人机完成飞行试验,全系统工作正常,验证了实际工况下动力系统的可靠性。

摘要：
为了解决增程式电动轻卡辅助动力单元（auxiliary power units， APU）和动力电池之间能量的合理分配问题，在Simulink中建立面向控制的仿真模型，并提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度（twin delayed deep deterministic policy gradient， TD3）算法的实时能量管理策略，以发动机燃油消耗量、电池荷电状态（state of charge， SOC）变化等为优化目标，在世界轻型车辆测试程序（world light vehicle test procedure， WLTP）中对深度强化学习智能体进行训练。仿真结果表明，利用不同工况验证了基于TD3算法的能量管理策略（energy management strategy， EMS）具有较好的稳定性和适应性；TD3算法实现对发动机转速和转矩连续控制，使得输出功率更加平滑。将基于TD3算法的EMS与基于传统深度Q网络（deep Q-network，DQN）算法和深度确定性策略梯度（deep deterministic policy gradient， DDPG）算法进行对比分析，结果表明：基于TD3算法的EMS燃油经济性分别相比基于DQN算法和DDPG算法提高了12.35%和0.67%，达到基于动态规划（dynamic programming， DP）算法的94.85%，收敛速度相比基于DQN算法和DDPG算法分别提高了40.00%和47.60%。

摘要：
针对自由活塞内燃直线发电机稳定运行时产生的三相感应电动势难以直接应用到负载或动力电池的问题，提出了基于电压外环比例积分（proportion integration， PI）、电流内环准比例谐振（quasi proportional resonance， QPR）的双闭环交流/直流（alternating current/direct current， AC/DC）控制策略加上基于PI的双向直流/直流（direct current/direct current， DC/DC）控制策略，将直线发电机产生的三相感应电动势转换为稳定可控的直流电压。首先根据双闭环AC/DC控制策略生成控制三相电压源型整流器开关管通断的信号，将三相感应电动势整流为波动较小的直流电压，然后通过双向DC/DC控制策略将波动的直流电压转换为稳定可控的电压，最后在MATLAB/Simulink环境下搭建了相应的控制模型进行验证。仿真结果表明，双闭环AC/DC控制策略中电流内环采用QPR控制相比于PI和比例谐振（proportional resonance， PR）控制直流侧电压具有更快的响应速度和更小的电压纹波，可以在0.3 s稳定在400 V，电压纹波为48.9 V。在加入DC/DC转换器后直流侧电压可以在0.2 s稳定在300 V。