针对无凸轮电液可变气门，开环控制不足以保障精确的气门运动控制，气门运动循环一致性较差等问题，基于所搭建的无凸轮电液可变气门机构（EHVVA）动态特性试验平台，提出一种基于气门运动型线性质的气门运动特征识别算法，来提高系统对气门正时与气门升程的准确性。并通过嵌入到闭环控制中，将算法识别的气门开启时长与气门升程作为反馈量，提升系统控制系能。结果表明：所提出的基于气门运动型线性质的气门运动特征识别算法，在不同的转速工况下，对气门正时识别的准确率达到98%，对气门升程的识别结果的准确率高达100%；闭环控制下，对目标气门开启持续角的误差小于1%。

车用发动机是车辆的核心动力部件，其性能下降除了直接受当前故障影响，通常还会受到前序故障或者日常使用中的部件磨损、老化、损伤等因素的影响。因此，在发动机服役周期中远程监控其运行状态，评估发动机的健康状况，发生故障时及时判别故障点，可以评估前柴油机输出性能，并规划后续使用计划以及维护维修计划。对车用发动机的数据化、智能化具有重要的意义。从典型装备工程化应用角度出发，阐述了健康管理技术发展现状，并结合典型装备的应用需求与场景，探索了基于工况分割方法和分级评估方法的故障模型建立，为今后进一步装备改进维修保障方法、减少维修保障任务量与强度、增加主动维护和自主保障能力等层面上提供了思路，并对日后的维修保障体系建设具有十分重要的意义。

大分子醇是有潜力的第二、三代生物质燃料，但较长的碳链导致可成熟为PAHs的碳数增加，碳烟的形成机制更加复杂。本研究对C5~C8大分子醇和其相似烷烃扩散火焰进行了对比研究，并构建了n-C5~C8醇复合PAHs生成的动力学模型。随着碳链增长，C5~C8醇和烷烃的火焰高度和碳烟浓度均逐渐增加。但羟基键合使得醇火焰中碳烟浓度低于对应烷烃，而随着碳链增长，羟基作用效应逐渐减弱，醇的碳烟倾向逐渐趋向于烷烃。动力学分析表明，羟基键合减少了燃烧中C2~C3中间体的摩尔分数，但随着碳链的增长，促进了部分C4中间体的产量。因此，虽然醇中碳烟前驱体A1的产量低于相应烷烃，但随着碳链的增加，与烷烃之间的差距逐渐缩小，进而影响了最终的碳烟产量。

柴油机喷雾雾化的好坏很大程度上影响着整机的排放。随着计算机的发展，应用计算流体力学数值（CFD）计算的方法已成为研究柴油机喷雾雾化的重要手段之一，而喷雾模型构建的准确性和可靠性是前提。就现在而言，拉格朗日喷雾模型（DDM）是通常使用的喷雾模型。本文在OpenFOAM平台下构建另一种欧拉（Ʃ-Y）喷雾模型，基于发动机燃烧网格数据库（ECN）Spray A标准工况下的实验结果，将两种喷雾模型做对比，结果表明了Ʃ-Y喷雾模型也有着良好的准确性和可靠性，并且在喷雾液相贯穿距上与实验结果更接近，有着更高的准确性。

本文基于容积法建立了TBD620V12柴油机仿真模型，并利用试车实验数据完成了对模型仿真精度的验证。通过设置故障源的形式对船舶柴油机典型故障进行了仿真分析，在此基础上，设计了考虑各性能参数权重的柴油机健康状态评估方案，通过将层次分析法和熵权法耦合确定各参数的综合权重，结合TOPSIS法建立柴油机健康度的计算模型。最后通过模糊函数建立了柴油机健康状态评估模型。结果表明：设置95%置信度时，基于权重分析建立的柴油机健康评估模型，可以实现对柴油机整机和各系统健康状态量化评估。

在极寒地区，喷雾撞壁形成附壁油膜是影响发动机冷启动性能的关键因素之一，但针对喷雾撞击极冷壁面后油膜铺展特性研究较为缺乏。本文通过改变壁面温度、粗糙度和喷射条件对燃油喷雾撞壁后附壁油膜形态特性开展分析。随着壁面温度的降低，油膜边缘更加平整，铺展面积逐渐降低。在同样温度变化下（20℃降至-20℃），高喷油脉宽的油膜铺展面积衰减更加明显，但更高喷油压力下油膜的衰减却明显减少。通过动量守恒与定性温度分析建立了油膜面积的理论模型，该模型能够较好地反映出油膜面积随壁面温度、喷射条件的变化规律。随着表面粗糙度的增加，油膜面积减小且低温下油膜减小程度增加。

对定容燃烧室中喷雾撞击高温壁面的瞬态传热特性进行了研究。结果表明，随着初始壁面温度从250℃升高到550℃，由于壁面上传热模式逐渐转化为过渡沸腾，表面热流密度和换热系数先增大后减小，且分别在440℃和400℃达到最大值，确定了燃料蒸发效果最佳的初始壁面温度区间。增大喷射压力、减小撞壁距离和环境温度有助于提高表面热流密度和换热系数。初始表面温度的升高增加了喷射压力和撞壁距离对换热的影响，但降低了环境温度对换热的影响。此外建立了一种简单、准确、适用范围广的喷壁撞击高温壁面最大表面热流预测模型。

2022年东风康明斯发动机有限公司（简称东康）售后市场连续出现发动机捣缸导致的整机报废恶性故障，其原因为制造过程中连杆瓦盖与连杆本体配对错误导致的连杆轴颈抱瓦，最终出现发动机捣缸，本案研究的目的在于寻找一种基于拧紧曲线分析和监控的装配防错手段，当连杆瓦盖错装时，在连杆螺栓拧紧工位及时发现并拦截。通过拧紧曲线大数据分析，发现连杆瓦盖正确安装时螺栓拧紧曲线和连杆瓦盖错装时拧紧曲线的斜率存在显著差异，以此为突破口，通过在拧紧控制器中添加连杆螺栓拧紧曲线斜率监控下限值，拧紧过程中对每条拧紧曲线的斜率进行计算，当拧紧曲线斜率低于控制限时触发不合格报警，发动机进入返修岔道检测确认，实现装配防错。

无人潜航器作为无人系统的重要组成部分,在数字海洋建设浪潮中，结合数字孪生技术得到长足发展。首先研究了美俄日等国家UUV的架构规划，梳理顶层战略上UUV发展基本路线，列举了多型装备应用。然后小结了水下通信、水下导航、电池动力、集群技术等对UUV效能提升有突破作用的关键技术。整理了数字孪生技术针对导航控制、信息共享、组网集群等内容的影响并举例应用情况。表明在UUV型谱化、模块化、智能化发展趋势下数字孪生技术对UUV技术设计、能力建设的推动作用十分显著。

作为内燃机中的关键往复式摩擦副，活塞环-缸套系统是整机摩擦功耗的重要来源，对整机可靠性产生了重要影响。但在现有研究中，往往将活塞环简化为二维截面进行研究，针对三维活塞环开展的润滑动力学建模尚十分缺乏。因此，本文基于有限元方法建立了三维柔性活塞环的动力学模型，并将其同基于平均雷诺方程和粗糙接触理论的混合润滑模型进行了耦合。进一步地，从摩擦学和动力学两个方面对活塞环-缸套摩擦副的工作性能进行了分析，重点讨论了活塞二阶运动对其产生的影响。