重型高强化柴油机在高低速工况下的动力需求差别大，燃烧系统尤其是燃烧室的设计应兼顾标定工况以及低转速小负荷工况下的热效率。基于一台采用ω型燃烧室的某高强化单缸柴油机，采用CFD数值仿真软件AVL-Fire开展了燃烧室的参数化设计以及不同工况下的仿真计算，通过研究不同方案对燃烧特征参数的变化规律，得到适用于该动力需求的较优燃烧室方案，提升发动机在低转速小负荷工况下的热效率。同时也为其他需要工况兼顾的动力燃烧系统的设计提供技术支撑。

针对余热资源在利用过程中温度降低，导致采用等温吸热过程回收余热时㶲损失大的问题，提出一种由等温压缩、等容吸热、绝热膨胀与等容放热四个过程构成的热气机循环。循环运行过程中，通过调节系统内气缸和换热器的换热，工质进出两个气缸和内部换热器的流动方向，可使热气机实现按照设计的过程完成循环，从而减少了系统在吸热过程因换热温差不匹配而造成的㶲损失。研究结果表明，在热源侧换热温差50℃，冷源侧换热温差20℃，系统压比为3时，系统对热源的㶲利用效率可以维持在60%左右。

利用两套共轨直喷装置设计了一套双燃料直喷（DFDI）系统，将其安装在一台改造过热力学单缸发动机上。该发动机采用不同的喷射策略将低反应性燃料（LRF）和高反应性燃料（HRF）分别喷入气缸。但是大负荷有限的运行范围是DFDI发动机面临的一个巨大挑战。为了应对大负荷工况高燃烧噪音和污染物排放的问题，基于试验和仿真的方法本文提出并对比了3种喷射模式。结果表明，当HRF和LRF都在TDC附近喷射时，DFDI发动机排放出较高的碳烟和NOx排放。当HRF和LRF都较早喷入缸内形成反应梯度时，DFDI发动机呈现高的压力升高率和循环变动。当LRF较早喷入缸内充分预混，HRF在TDC附近喷射时，DFDI发动机可实现低温燃烧和低排放，以及燃烧噪声和热效率之间的更好的平衡。

选择性催化还原捕集技术（SDPF）可减少柴油车以及氨、氢等低碳或零碳燃料发动机的催化氮氧化物（NOx）和捕集颗粒数量（PN）排放。催化剂涂覆策略对SDPF性能影响较大，研究高效催化剂涂覆方式，将有利于减少污染物排放并降低成本。先制备不同涂覆策略的SDPF，再基于柴油发动机台架试验研究，深入分析了不同负荷工况下，催化剂涂覆策略对SDPF压降、内部温度、NOx转化率、PN捕集效率等性能的影响规律。研究结果表明：涂覆2次低浓度催化剂的SDPF不仅增加压降，增长率为36.0%；而且其内部温度差异较大，温差为113.63℃，热应力较大。涂覆2次低浓度催化剂不利于NOx转化率，下降了16.12%，但有利于PN捕集，可提高6.88%，尤其是对粒径小于100nm的PN，可提高7.01%。

基于1900 m实地高原进排气海拔模拟系统，开展0~4000 m海拔的冷、热态WHTC测试，分析海拔、冷、热起动对柴油机污染物排放的影响。结果表明，随着海拔的增加，冷、热态WHTC原机污染物排放均呈现增加趋势，但尾排变化趋势相差较大；相同海拔下，冷态原机CO较热态高10%，HC、NOx较热态分别降低15%、5%，但冷态尾排污染物排放量明显高于热态（冷态NOx远远高于热态）；柴油机频繁变工况时，各项污染物均明显恶化；受柴油机排温及后处理工作温度需求的影响，尾排在冷、热WHTC前200 s存在明显差异。

点燃压燃（Spark Ignition Compression Ignition，SICI）组合燃烧是一种介于点燃燃烧（SI）和均质压燃燃烧（HCCI）之间的新型燃烧方式，可有效提高汽油机的燃烧效率。基于东风SICI四缸增压直喷汽油机，设计两种不同顶面形状的活塞，中心坑为原方案，偏心坑为优化后的方案。利用CONVERGE软件计算中心坑、偏心坑活塞对缸内流动，混合气浓度以及缸内温度分布的影响，计算结果表面：中心坑与偏心坑活塞对缸内湍动能以及滚流比的影响不大，但是偏心坑活塞方案更有利于缸内大涡流比的形成与持续。两种活塞对缸内混合气浓度分布影响不大，但偏心坑活塞方案的缸内温度扩散更快，燃烧速度更快。在同一台SICI四缸机上换装两种不同顶面形状的活塞，在发动机台架上进行对比试验，试验结果表面：偏心坑活塞方案更有利于缸内压燃燃烧，压燃比例更高，燃烧速度更快。相对中心坑活塞方案，整机有效热效率可以提高约1.5%左右。

在氢能利用领域中，直喷氢内燃机（DI-H2ICE）凭借其优异的动力性、经济性以及零碳排放等诸多优势而受到广泛关注。考虑到氢气的特定物理性质，氢内燃机的能量分布与其他发动机不同。本研究探讨了压缩比、过量空气系数、点火正时、喷氢正时以及冷却液温度对2.0L涡轮增压直喷氢内燃机能量分布的影响。研究了相关的燃烧和排放特性，探索提高氢内燃机性能的调控策略。结果表明，较高的压缩比有助于提高氢内燃机在中低负荷下的性能，而较低的压缩比可以降低发动机的爆震倾向，扩大性能边界并减少传热损失。虽然采用涡轮增压后可以使内燃机的过量空气系数比自然吸气式氢内燃机提高1.3倍，但增压后的气体流经中冷器后会造成中冷传热能量损失。优化点火正时和喷氢正时可以有效降低冷却液传热能量损失并增加氢内燃机功率。此外，较高的冷却液温度可以使热传递损失减少3.33%，从而提高氢内燃机的热效率。

标准对于建立一个可接受市场和安全的商业环境至关重要。我国水电解制氢产业已进入快速发展的窗口期，急需加快完善配套标准体系，推动建立计量、检测和认证体系，支撑绿氢产业有序、高质量发展。 水电解制氢技术 水电解制氢技术通常依据电解质和传导离子的不同进行分类，包括：碱性电解池（Alkaline water electrolysis, AWE）、质子交换膜电解池 （Proton exchange membrane electrolysis, PEM）、 阴离子交换膜电解池（Anion exchange membrane electrolysis, AEM）、固体氧化物电解池（Solid oxide electrolysis cell, SOEC）。碱性电解池发展最成熟、成本最低，是目前最适合规模化电解水制氢的技术路线。与相比碱性电解槽，PEM因其可即时启停在特定应用场景（如车规级氢能、波动性可再生能源）中优势明显，目前已应用在国内外诸多项目上，其市场渗透率预期会逐步扩大。SOEC和AEM有巨大潜力，但前者在规模量产前还需提高耐久性、制造工艺等，后者目前还处在基础材料研发阶段。 水电解制氢标准 国际上，ISO/TC 197 氢能技术委员会发布了ISO 22734:2019《电解水氢气发生器工业、商业和住宅用》，该标准规定了电解槽设备的组成和工作条件、测试的方法、标识和标记等，但稳定性测试仅提供了可能性的测试方法。 国内，全国氢能标准化技术委员会（SAC/TC 309）先后组织制定了 GB/T 19774-2005《水电解制氢系统技术要求》、GB/T 37562-2019《压力型水电解制氢系统技术条件》、GB/T 37563-2019 《压力型水电解制氢系统安全要求》和 GB 32311-2015《水电解制氢系统能效限定值及能效等级》四项国家标准。 中国水电解标准化体系建设中存在的问题及建议 中国水电解标准化团体未建立统一的协调体系，各团体约束条款并不明晰，导致既有标准审查维护不到位，团体标准和行业标准不能紧跟技术进步做及时修订。比如，行业标准中《水电解制氢装置通用技术条件》 （CB 3521—1993）自1994年实施至今已有26年，至今未进行修订[1]。 结论 目前，ISO、IEC和中国氢能标委会都建立了大量关于氢能的标准，但具体到水电解制氢的标准并不多。我国不仅应加快水电解制氢在材料与零部件、设备、系统、综合评价等方面的标准的发展，还应完善水电解制氢标准化体系，加强标准的维护与完善，及时解决标准落后于技术的问题。 参考文献 1. 张灿，张明震，科技导报，2022，40（24）

液氨作为一种零碳燃料，近年来受到了广泛的关注，是助力内燃机产业加速向低碳化、零碳化转型的潜在清洁能源。本文针对液氨，研究了火炬闪沸及过渡闪沸区域喷雾的宏观和微观特性。在不同的压力比（RP，环境压力和饱和蒸气压比值）和环境温度下进行了实验，宏观结果表明，液氨喷雾在闪沸和过渡闪沸区域具有独特的特性。在火炬闪沸区（RP ≤ 0.47），喷雾在径向显著膨胀，喷雾锥角大，而在过渡闪沸区（0.47 < RP ≤ 1.06），喷雾锥角相对较小。此外，火炬闪沸区液氨喷雾贯穿距离和速度随着RP的增大而增加，而在过渡闪沸区则随着RP的增大而减小。微观结果表明，随着RP的增大，液氨喷雾液滴分布向粒径更大的方向移动，RP值较大时，液滴尺寸和液滴数量密度的峰值较低，液滴分布更均匀。研究结果同时表明环境温度对液氨喷雾宏观特性和微观液滴分布影响较小。

零下环境中气体扩散层内冰的冻胀过程极大恶化了燃料电池的冷启动性能。现阶段对考虑三维真实GDL多孔骨架在真实零下低温工况下的冻结孔尺度机理认识仍缺乏。在本研究中，基于介观孔尺度格子玻尔兹曼方法建立零下环气体扩散层液态水冻结孔尺度模型，探究了环境温度、冷却温度、孔隙率和碳纤维直径的影响，提出了冻结率和傅里叶数的关联式。结果表明，液态水冻结过程主要分为两个过程同时进行：一方面，由外向内冻结；另一方面，由碳纤维向液态水中心冻结。在低傅里叶数的情况下，随着初始温度提高，GDL孔隙中液态水的温度逐步提高。冷却温度的提高大大延缓了GDL内部液态水冻结的速率。随着冷却温度的增大，第二阶段相变所需要的时间迅速增大，发生相变后的固态冰体积减小。孔隙率的增大导致了GDL内液态水区域中的热对流的效果有所加强。冻结前中期的液相区域面积随着孔隙率的增大而逐步增大，冻结后期液态水区域呈现不规则性。纤维直径的增大会加强纤维的强化传递冷量的效果。仿真数据与所提表达式吻合较好，该拟合关系式可以很好地对结果进行预测。本研究将为低温环境下GDL冷启动性能的设计优化提供理论支撑和设计指导。