柴油机在低温或高原环境运行时，燃油贯穿距离过长，会发生碰壁而形成油膜，一旦着火易对活塞造成热冲击，进而引发烧蚀破坏。本文基于预燃式定容燃烧弹，成功再现了附壁油膜的燃烧。通过光学手段分析火焰特性，利用高速响应热电偶测试浅壁面温度。结果表明：附壁油膜面积随着喷油压力或喷油量的增加而增大，喷油压力对壁面油膜影响受到撞壁距离限制；附壁燃烧火焰面积随喷油压力的增加先减小后增大，随喷油量的增加而增大，附壁燃烧火焰强度随喷油压力或喷油量的增加而增大；附壁燃烧导致浅壁面温度显著升高，且壁面温升幅度随着喷油压力或喷油量的增加而增大，壁面最高温度可达600℃，远超过活塞设计温度，应为导致烧蚀的关键因素之一。

本文基于一台高指标船用单缸机开展了高爆压条件下性能试验研究并探索了30MPa爆压条件下的效率提升潜力。分析了喷油压力、喷射正时、压缩比、喷孔参数等多个性能配置对效率提升的影响，同时分析了效率提升的同时，性能配置变化对NOx排放、压升率、烟度等性能参数影响，探索了30MPa爆压时效率的提升程度。结果表明：高燃油喷射压力有利于效率提升，在等爆压条件下，“高喷射压力匹配靠后的喷射正时”所能达到的热效率高于“低喷射压力匹配靠前的喷射正时”；高压缩比匹配不同喷射正时在等爆压条件下，能够实现相近的效率，但高压缩比方案能够实现更低的NOx排放、压力升高率。实现相当的效率水平，总面积较小的喷孔方案的爆压稍低，研究表明喷射持续期与喷雾雾化水平同样重要，为提升燃烧综合效率，在设计过程中需要关注；效率与爆压呈正比关系，本文实机验证了当爆压达到30MPa时，船用中高速柴油机的指示热效率超过50%，与原型机相比，其燃烧放热率特征明显不同，燃烧重心更靠前，燃烧持效期更短。

在化石燃料短缺的今天，丁醇由于其优异的物化和燃烧特性，成为替代化石燃料可持续应用的绿色燃料之一。ABE（丙酮/正丁醇/乙醇）和IBE（异丙醇/正丁醇/乙醇）是丁醇生产过程中微生物发酵的中间产物，它们不仅保留了含氧燃料的诸多优点，而且作为掺混燃料使用能降低丁醇纯化生产的高成本。丁醇在发酵生产中带有水分，将含水的丁醇掺混燃料与柴油混合来制备复配燃料将减少除水的能耗。因此，本文在0、20、40和60℃温度下分别研究了ABE和IBE与柴油混合后的燃料特性及持水能力。结果表明， ABE和IBE与柴油的混合物在实验温度下互溶良好，均为透明且稳定的单相液体。ABE-柴油混合物的密度大于IBE-柴油混合物的密度，而IBE-柴油混合物的低热值大于ABE-柴油混合物的低热值，同时，两者的密度和低热值均小于纯柴油。随着温度升高，ABE和IBE与柴油的混合物中持水能力逐渐增加。在所有不同组分体积比的ABE和IBE共混物中，IBE（3：6：1）表现出最大的持水性和最佳的油水平衡能力。同时，研究表明丁醇在掺混燃料的持水性能中起到关键作用。因此，为了提高ABE或IBE发酵产物中丁醇的含量，本文还基于BP人工神经网络建立了ABE发酵的预测模型，对于丁醇生产发酵工艺进行了优化探究。结果表明，所建模型具有良好的拟合性和预测性，当葡萄糖浓度为51g/mL、初始PH为5.5、初始温度为33℃和接种量为5%时，ABE发酵具有最大的丁醇预测产量为10.2504 g/L。

研究路况、驾驶强度等因素对轻型汽油车颗粒物排放的影响。本文选择一条测试路线包括城市、郊区和高速公路,设计了两种测试序列,一种顺序,从市区到郊区,然后高速公路,另一种反序,从高速公路到郊区,然后市区,进行车载排放测试,测量瞬时车辆速度、排气温度、PN排放和二氧化碳排放等。比较了两种测试序列的驾驶强度，分析了速度对PN排放的影响。结果表明，机动车PN排放体积浓度、排放因子与车速之间存在较强的正相关关系，高速公路PN排放最高，市区最低，郊区次之。结果表明，反序行驶PN排放因子明显高于正序，原因是反序行驶驾驶强度增大，发动机燃烧温度升高，促进了燃烧过程颗粒物的生成。

本文主要介绍了柴油机热试台架用尾气后处理系统开发背景、自主开发过程、台架应用及效果分析。柴油机热试台架加装自主尾气后处理系统后，可实现对柴油机试验过程中所产生尾气污染物排放的有效控制，在满足国家环保法规的要求的同时，大大节省投资和运维成本。

随着环境问题日渐严峻，全世界范围内关于船舶的排放法规越来越严格，天然气由于热值高、排放性能良好，逐渐成为发动机的替代燃料。在存放与运输过程中，天然气被压缩成液体，使用储罐进行储存和保护。高速、低速双燃料发动机由于功率和供气需求的差异，相应的储罐参数也不同。储罐的内容器与外壳体承受的压力方向相反，设计过程具有差异。本文为YC6K高速双燃料发动机和WinGD RT-flex50DF低速双燃料发动机设计供气储罐，并进行校核，分析供气需求及选用参数对储罐选型设计的影响，为船用双燃料发动机供气储罐的设计提供依据。

本文针对某船用脱硫塔的海水喷淋策略进行仿真研究，通过数值模拟的手段研究了不同海水喷淋策略对脱硫塔内速度场分布、温度场分布、水蒸气浓度分布、脱硫塔出口烟气温度及脱硫塔压降的影响。结果表明，在海水喷淋总流量相同的条件下，采用不同的海水喷淋策略，脱硫塔出口烟气温度相同，但总压降不同。喷淋策略调整后，总压降可减少3%。因此可通过调整海水喷淋策略，优化脱硫塔压力损失，为脱硫塔实现最佳参数运行提供参考依据。

在 ANSYS Workbench平台下，进行某船用低速机活塞有限元计算，得到最大连续运行工况（Maximum Continuous Rate,MCR）和110%超负荷工况（Overload Rate, OR）下活塞的温度场、热应力、热变形、热机耦合应力、安全系数；在此基础上，根据疲劳分析理论应用nCode designlife软件，进行疲劳分析，通过设置S-N曲线、输入载荷对活塞进行寿命预测。研究发现：该型活塞最危险的地方在活塞与活塞杆接触边缘处、活塞冷却油腔和火力岸及环区交界处，得到MCR工况下该型活塞的安全系数最小为1.6261，预测寿命最小约为3.9万小时，该型活塞可靠性较高，满足设计要求。

为了满足日益严格的排放法规,压燃式发动机提出了先进的多次喷油策略。本文采用试验和数值模拟相结合的方法，研究了主喷模式（次数）、后喷比例和后喷定时对重型柴油机高负荷低转速工况燃烧和排放的影响。结果表明：1主+1后、2主+1后和3主+1后的NOx排放均低于单次喷油策略，并且主喷次数越多，NOx排放越低。需要足够的主后喷喷油间隔以确保主后喷相对独立，卷吸更多的新鲜空气，降低碳烟排放。过迟的后喷定时由于较低的缸内温度，有增加碳烟排放的倾向。形成和氧化的综合作用决定最终的碳烟排放。为了获得NOx和碳烟排放的最佳折衷，与单次喷油相比，1主+1后、2主+1后和3主+1后模式分别在后喷比例为15%、后喷定时为25、30和35oCA ATDC时，碳烟排放分别降低了26.7%、 -34.5%和-112.8%，NOx排放分别减少了5.88%、21.2%和40.3%。

通过在单缸柴油机试验平台上采用21压缩比活塞，匹配不同燃烧室型线及大流量油嘴进行燃烧开发，对不同燃烧室型线、不同参数喷嘴进行优化试验，从而指导正向开发，由于压缩比较高，着火始点提前，燃烧总持续期相应缩短，为实现较好燃烧，通过匹配大流量油嘴，缩短喷油持续期，提升放热速率，从而实现快速燃烧。