应用CHEMKIN化学反应动力学和CONVERGE三维仿真软件相结合的手段，研究了柴油机燃用加氢生物柴油和乙醇两种含氧燃料并采用多段喷射策略时的燃烧与排放特性。建立了加氢生物柴油-乙醇-柴油混合燃料的燃烧机理，通过OH高温与低温下的反应流分析，研究了不同混合比例的酯醇柴油的反应活性。将所建立的机理与CFD三维仿真模拟软件耦合，比较了柴油机燃用不同混合比例酯醇柴油的燃烧与排放性能。结果表明：随着酯醇混合比例的增加，低温下，OH生成率降低消耗率增加，反应活性降低，不利于燃烧反应推进；高温下，OH生成率增加消耗率降低，反应活性提高，有利于燃烧反应推进。相比于柴油，混合燃油的反应体系活性均有增强，缸压和瞬时放热率主峰值较柴油均有升高，缸内油气扩散均得到改善。随着酯醇柴油混合比例增加，含氧量增加，NOx排放较柴油增加，soot排放较柴油下降。Soot排放主要分布于当量比较高且温度较高的区域，与碳烟生成前驱物质C2H2分布区域较为一致。

该研究采用固定床反应器研究了CeO2、Co3O4和Mn2O3负载Pd催化剂对甲烷氧化活性的影响。采用XRD、XPS等手段对Pd催化剂的活性物质进行了研究。结果表明，催化活性顺序为Pd/CeO2 > Pd/CO3O4 > Pd/Mn2O3。 Pd 物质和 CeO2 形成固溶体，仅以Pd2+形式存在，而Pd物质在 Co3O4 和 Mn2O3 上均以 PdOδ (0 < δ < 1) 和Pd2+形式存在。In-situ DRIFTS结果表明，在Pd/CeO2催化剂上甲烷氧化中间体对气态O2-有吸附，在较高温度下有少量甲烷吸附，生成甲基和甲氧基，随着温度升高甲酸生成量不断增加，并伴随着转化除了产生CO并随后直接转化为CO2之外，还将单齿碳酸盐转化为二齿碳酸盐；在Pd/CO3O4催化剂上，甲烷氧化中间体产生甲酸盐和二齿碳酸盐，并进一步由碳酸盐氧化为CO2；在Pd/Mn2O3催化剂上，甲烷氧化中间体仅以二齿碳酸盐形式存在，并且二齿碳酸盐直接转化为CO2。

本文利用柱形图、箱形图、直方图等方法对增压器智能电控阀控制电路板FCT测试数据进行了处理与分析，分析结果有效识别出控制板存在的电源对地阻抗、传感器采集电路及驱动电流采集电路存在的问题，最后给出了智能阀控制板相关项目检测合格标准。

燃烧室形状和喷孔夹角的匹配对于高功率密度船用柴油机的燃烧有着重要的影响，但目前的研究大多数基于小型柴油机，对于高功率密度船用柴油机的研究较少。本文基于CFD数值仿真软件CONVERGE，研究了某高功率密度船用柴油机的燃烧室形状和喷孔夹角的匹配对缸内油气混合过程以及燃烧性能的影响规律，并以降低油耗同时控制热负荷和NOx为目标对燃烧室形状和喷孔夹角进行了匹配优化。结果表明，喷孔夹角较大时有利于油耗的改善；缩口型燃烧室，即凹坑半径过小，或者过于敞口的燃烧室，即凹坑半径过大，均不利于充分燃烧。经不同燃烧室形状和喷孔夹角的匹配方案计算，当喷孔夹角为145°，燃烧室凹坑半径为21mm时，研究机型可在控制热负荷和NOx不超标的前提下取得最低油耗177.1g/kWh。

碳氢化合物（HCs）是氨气选择性催化还原NOx中催化剂中毒的一个潜在来源。作为碳氢化合物的主要成分之一，丙烯（C3H6）被研究其对NH3-SCR反应中使用的Cu-SSZ-13催化剂的抑制作用。混合C3H6和NH3的标准SCR试验结果表明，引入C3H6后，Cu-SSZ-13催化剂的NH3-SCR活性在150-650℃范围内受到明显抑制，在2000ppm的C3H6存在下，NOx转化率最低。我们重点研究了竞争性吸附和NH3氧化活性。研究发现，NH3和C3H6都可以储存在Brønsted酸位点和铜位点上.在NH3-TPD（程序升温）实验过程中，引入C3H6导致弱Lewis酸位点上弱吸附的NH3增加，而强Lewis酸位点和Brønsted酸位点上吸附的NH3减少，证实了NH3和C3H6之间存在竞争性吸附。根据氧化实验，C3H6在250-650℃的温度范围内提高了NH3的氧化活性，催化剂上可能会产生焦炭沉积，导致C3H6在NH3-SCR过程中的NOx转化率下降。

为了提高发动机的动力性能以及降低污染物排放水平，在一台直列4缸涡轮增压共轨柴油机上，研究不同高压喷射乙二醇（EGP5、EGP10、EGP20）在不同替代率（EG0、EG5、EG10、EG15）下对发动机燃烧与排放特性的影响。研究结果表明：在相同喷射压力（EGP）下，缸内峰值压力和峰值放热率随着乙二醇替代率的增加，呈先下降后上升的趋势；随着乙二醇喷射压力的增加，缸内平均温度也随之增加，滞燃期基本不变，燃烧持续期略微缩短，而且NOx排放量随着替代率的增加而下降；在相同替代率下，随着EGP的增加，缸内峰值压力略微下降，而有效热效率越大，且EGP20的有效热效率平均比EG5高出1.6%。总而言之，当乙二醇的喷射压力为20MPa时，发动机的燃烧与排放性能得到较好的平衡。

本文采用离子交换法和浸渍法分别制备了Cu-SSZ-13和Ag/Al2O3粉体催化剂和双层结构和混合结构的整体式催化剂，基于模拟气试验平台，通过改变进气氛围、空速等条件，研究了氨气催化氧化过程以及涂层结构对催化剂活性和副产物生成性能的影响。研究结果表明，无NO存在条件下，Cu-SSZ-13作为顶层，Ag/Al2O3作为底层的双层结构降低了NH3的转化效率，并且随着顶层催化剂负载量的增加，NH3转化效率进一步下降，在较高空速下，这种趋势进一步加强。然而这种双层结构的催化剂明显减少了NOx副产物（NO、NO2、N2O）的生成，600℃时，NO由单层的305ppm分别降低至51,40,35ppm，而NO2和N2O在双层结构催化剂上几乎没有生成。在NO存在条件下，双层结构催化剂有利于提高NH3和NO的转化效率，并且随着Cu-SSZ-13催化剂的负载量的提高，NH3和NO的转化效率还会进一步提升。此外，研究了混合结构与双层结构催化剂在不同条件下的催化氧化性能，结果表明，在无NO的情况下，混合结构催化剂比双层结构催化剂有着更高的NH3转化效率，但混合结构催化剂下副产物的生成量略高于双层结构催化剂。而在有NO的条件下，双层催化剂比混合催化剂表现出较高的NO转化率。

液膜的生成是选择性催化还原系统中尿素水溶液分解过程的关键步骤，为探究混合器结构对这一过程的影响设计两种混合器，其中混合器1（M1）在顶端布置旋流叶片，混合器2（M2）的挡板有两个圆孔。通过三维仿真模拟不同混合器结构和喷射参数（喷射压力、喷雾锥角和喷孔倾角）下喷雾液滴索特平均直径（Sauter mean diameter，SMD）和液膜分布。结果表明：同时减小喷雾锥角和喷孔倾角对两种混合器区域内液滴SMD无显著影响，液膜质量略有增加；增加喷射压力之后，两种混合器区域内液滴SMD降低，由于带有旋流叶片的M1系统液滴和液膜分布较为均匀，会使液膜质量增大，M2系统液滴和液膜分布较为集中，会抑制液膜质量的增长。

数值模拟研究了预燃室式燃烧室中预燃室喷油定时和预燃室喷油角度对重型柴油机燃烧和排放的影响。结果表明：预燃室式燃烧室有提高指示热效率的潜力，部分预燃室方案能够同时降低NOx和碳烟排放。优化后的方案表明，预燃室产生的持续湍动能扰动使得缸内未燃混合气重新分布，当量比为1附近混合气增多，燃烧更加充分，同时降低了NOx和碳烟排放。最终优化方案（预燃室喷油定时0°CA ATDC，预燃室喷油角度为54.5°）：NOx排放减少2.48%，碳烟排放减少21.07%。

为探究预燃室湍流射流点火模式下氨燃料的着火燃烧特性，本研究应用CONVERGE三维数值模拟软件，建立带有预燃室射湍流射流点火系统的定容燃烧弹三维数值模型，开展了预燃室喷射氢气射流点火模式下氨燃料着火燃烧过程的模拟研究。研究发现，在主燃烧室进气过程和点火后预燃室燃烧的影响下，主、预燃室之间的流动过程可分为四个阶段，预燃室内混合气着火后，压力迅速升高，火焰夹带着未燃混合气和燃烧产物形成由预燃室流向主燃烧室的高速射流；点火时刻，在主、预燃室之间气体流动与氢气喷束的共同作用下，预燃室内形成局部过浓区、均质混合气区和稀薄混合气区；整体着火燃烧过程分为三个阶段：冷态射流阶段、射流火焰点火阶段和主燃烧室快速燃烧阶段。