在实际道路行驶中，三元催化器(TWC)频繁工作于空燃比波动及断油清氧状态，为探究TWC在瞬态工况下的清氧过程，对某商用TWC进行稀切浓小样试验，入口稀、浓Lambda分别为1.06、0.98，来流温度为400℃。基于RH反应机理搭建催化器模型，探究CO和H2清氧反应速率、水煤气转化反应及储氧量对清氧过程的影响，利用催化器后端Lambda变化作为综合关键评价指标，依据出口组分浓度优化相关动力学参数，提出了一种稀切浓试验数据的分析与模型参数调整方法。结果表明，所提出的优化逻辑方法能快速清晰地将仿真中各关键组分浓度与试验值进行匹配，具有较好的模型校准能力。满足国六排放法规的TWC相较RH机理所使用催化器性能有大幅提高。

随着海洋环境法规的日益严格，船舶运营排放受到更多关注。结合低碳燃料与可再生能源的减排优势,混合动力推进技术为船舶能效提升提供了巨大潜力。然而，受限于运营工况的时变性与随机性，船用混合动力系统的实际节能减排效果与理论设计存在着较大的差距。为了改善邮轮混合动力系统的运营能效，提出了一种基于实船工况敏感性分析的实时能量管理策略，结合船用气-电混动系统架构，可以实现针对实船全航线运营工况的动力系统选型配置优化设计。文中以Vista级大型豪华邮轮为例进行了仿真计算，结果表明，相比传统的主机选型配置流程，该优化设计方法具有更强的工况适应性与鲁棒性，在全航线周期内可以节省燃料消耗1.7%，减少CO2排放2.4%。

在行驶工况的构建中，目前多数研究的关注点在数据降维之后操作上，比如聚类分析，而忽略了降维方法本身。降维方法会改变数据的聚集程度，会对聚类效果产生影响，从而影响行驶工况的构建效果。对比了6种不同的降维方法（线性、非线性和神经网络各2种），研究发现，不同降维方法下，短行程均被分成了低速、中速和高速三大类。对每种降维方法，均构建了1000个行驶工况，利用特征参数对工况进行评价，结果表明， MDS和AE在工况的构建中表现出了明显的优势，同时发现复杂的方法并一定能够构建出效果更好的工况。为使构建的行驶工况更具有代表性，建议可以将常用的PCA方法替换成MDS。本研究为构建合理的行驶工况提供了新的参考思路。

大功率船用中速柴油机广泛应用在大中型船舶与舰艇中。 随着IMO的排放控制法规的日益严格，国家的双碳战略的持续推进，都对船用中速机的节能减排提出了更高要求。由于大功率船用中速机试验成本高试验数据少，建立其燃烧与性能的预测模型并开展基于模型的优化是进行船用中速机研究的重要手段。在一维与准维建模中，柴油机预测模型一般基于现象学模型计算喷雾蒸发、燃烧与污染物生成过程，标定参数多达数十个，标定难度大，标定过程复杂。为了简化标定模型的过程，本文基于遗传基因算法实现了燃烧与NOx排放预测模型的自动标定，然后在标定好的模型上采用遗传基因算法进一步优化燃油消耗率与NOx排放，实现了船用中速柴油机预测模型的自动标定与优化，可以为船用中速机的研发节省大量的时间成本以及人力成本，促进碳中和与污染物排放改善研究。

搭建了低温等离子体（Nonthermal Plasma，NTP）降解柴油机颗粒物（Particulate Matter，PM）的试验系统，在不同反应温度下对PM进行氧化去除试验。利用发动机废气排放颗粒物粒径谱仪(Engine Exhauste Particulate Sizer，EEPS)探究NTP作用前后PM的粒径分布，通过拉曼光谱仪、热重分析仪（Thermal Gravimetric Analyzer，TGA）分析反应前后PM碳晶体结构及石墨化程度、PM中挥发性物质（Volatile Fraction，VF）和固态碳颗粒（Soot）的氧化活性。研究结果表明，随着负荷的升高，PM由核态向积聚态转变，最大去除率对应的温度逐渐升高，由90 ℃（25%负荷）升高至130 ℃（100%负荷）。随着反应温度的升高，PM表面含氧官能团含量较原机先升高后降低，石墨化程度先降低后升高；当温度升至130 ℃后，NTP的热解加剧，PM的分解反应减弱，石墨化进程减缓。NTP作用后，LVF向HVF转变，Soot的起燃温度Ts和燃尽温度Te降低。Soot的最大失重速率温度Tmax较原机先降低（50 ℃~110 ℃）后升高（130 ℃~180 ℃），PM的氧化活性整体呈先增强后减弱的趋势。反应温度过低或过高均不利于NTP与PM的氧化分解反应。

在柴油机远后喷的过程中，气缸内温度和压力较低，出现燃油湿壁现象，造成机油稀释，进而影响发动机的使用寿命和可靠性。采用CFD软件模拟了某柴油机远后喷工作过程，研究了壁面温度，喷油质量比和喷油时间对远后喷燃油撞壁的影响。结果表明远后喷燃油撞壁对润滑油稀释造成了直接影响，壁面温度的升高能够提高燃油的蒸发量；较小的喷油质量比能够减少燃油对润滑油的稀释；第一次远后喷时间的推迟有利于减少润滑油稀释，可以通过设置适宜的壁面温度、远后喷油量比以及喷油时刻来减少远后喷燃油撞壁对润滑油的稀释。

在原有轻卡整车及其搭载ISF2.8s5F148发动机的基础上，通过选配电池、电机和离合器等来组建一个P2构型的插电式混动轻卡整车模型，并通过GT-Drive来对此模型进行仿真验证。选定新标欧洲循环测试（NEDC）为测试工况,在电池荷电状态（SOC）分别为0.25、0.5和1三种情况下完成整个测试工况的运行。通过仿真数据分析的出，当电池SOC为1时，整车百公里油耗最低，其值为5.8L/100km。当电池SOC下降至0.5和0.25时，发动机更多运行在高油耗低功率区域，整车百公里油耗也相应升高至7.85 L/100km和14.875L/100km。

基于有机胺吸收剂的化学吸收法在船舶CCS技术中最具潜力，但吸收剂降解状态的监控较为困难。通过真实试验数据拟合，发现MEA的真实降解过程与“一般混合效应退化模型”相吻合。进一步通过“间接监督学习”模型将易检测的塔顶多种尾气浓度融合起来，构建可实时反映吸收剂降解状态的健康指数HI。研究发现HI比各原始传感器数据更能反映吸收剂的真实降解状态，其中吸收塔HI对训练样本吸收剂状态诊断平均相对误差为2.38%，对真实试验吸收剂状态诊断平均相对误差为5.14%，可有效反映有机胺吸收剂的真实降解状态。

世界航运业产生的温室气体排放量是航空业的2倍，开发低碳甚至零碳燃料驱动的双燃料发动机成为碳中和大背景下助力减排的关键技术。氨燃料具有沸点低易液化、辛烷值高抗爆震等优点，但同样具有自着火温度高和燃烧速度慢等缺点。采用高压液氨喷射时，缸内燃烧过程不仅取决于化学燃烧速度，还与喷雾的雾化、蒸发及掺混等物理过程息息相关。相比传统化石燃料，液氨沸点较低，更容易在喷嘴内部达到过热状态。随后由于热力学不稳定，过热流体内部产生气泡并逐渐膨胀，进而形成两相流，最后在喷嘴出口处发生微爆而加速喷雾的雾化和蒸发过程。然而，液氨还具有较高的汽化潜热和较低的粘度，这会直接影响两相流的形成及后续喷雾的特性。为此，本研究利用自主设计的高压液氨喷射装置实现30MPa下液氨喷射，配合温控系统覆盖 0℃到99℃的过热温度变化范围。同时，基于高速成像技术研究了过热液氨射流近喷孔区域的显微特性及宏观的喷雾特性。结果表明，在高过热度下，超过3.5%的液氨在喷孔内部形成气相并在喷孔出口处迅速释放，并伴随喷雾形态及贯穿速度的显著变化。相关研究为液氨喷雾的应用及仿真提供了宝贵的可视化数据。

以串联式混合动力水陆两栖车辆为研究对象，合理地匹配动力系统各部件参数是设计控制策略的基础，对于优化水陆两栖车辆燃油经济性及动力性具有重要的意义。水陆两栖车辆具有陆上车辆没有的水上工况，结合其特有的整车性能指标、驾驶环境、喷水推进器等特点，对动力系统关键部件进行匹配设计。根据匹配所得参数进一步利用软件Matlab/Simulink建立整车动力系统仿真模型，为整车控制策略的开发及参数匹配验证提供模型基础。最后，通过典型水上工况仿真验证，证明了该参数匹配方法的合理性。