日益严格的国际海事船舶排放法规，促进了甲醇燃料在船舶上的应用，但甲醇存在冷启动困难、低负荷燃烧不稳定等问题。掺氢可以改善点燃式甲醇发动机性能，因此需要采用甲醇蒸汽重整制氢（MSR）技术，设计醇氢燃料供给系统。基于SR-rWGS反应机理，在Aspen Plus中建立全混流反应器模型（催化剂：CuO/ZnO/Al₂O₃），通过灵敏度分析法优化工艺参数：操纵变量为反应温度（150–350℃）、水醇比（1.0–2.0）、压力（0.1013–3.039 MPa），采集变量为甲醇转化率、H₂及CO摩尔分数。结果表明：在常压、200℃、水醇比1.4条件下，甲醇转化率>99%，H₂摩尔分数>70%，同时完成了其他部件的选型设计。该系统支持TBD234V12发动机100%负荷运行下掺氢比为20%。

使用缸内直喷(GDI)技术路线的轻型汽油车为满足国六排放标准对于颗粒物数量浓度(PN)的要求，普遍加装了颗粒捕集器(GPF)。应用颗粒捕集器可使车辆PN排放降低2 ~ 3个数量级。但颗粒捕集器损坏后，将失去对PN排放的实际控制。本研究对16辆使用不同燃料喷射技术路线、有无颗粒捕集器的轻型汽油车进行I型试验，分析了其PN排放结果，并对包括该16辆车在内的29辆轻型汽油车在热机、怠速工况下以及热机、高怠速工况下测量尾气PN浓度。结果表明，在热机、高怠速工况下测量轻型汽油车尾气中PN浓度较易快速、准确检测出颗粒捕集器损坏或失效的车辆。

船舶海运行业的碳排放限制随着MEPC 83会议的召开被提上了日程，船舶碳捕集系统作为可在中短期时间内实现大规模降碳效果的成熟技术成为了研究的热点。目前，为解决船舶碳捕集系统高能耗的问题，提出了采用低汽化潜热代替水来组成少水吸收剂的办法。但是，目前针对少水吸收剂应用于船舶碳捕集系统的研究还比较少，其捕集性能及杂质气体对体系的影响尚不清楚。本文提出了一种具有高捕集性能的少水吸收剂配方，并针对该型吸收剂在不同操作条件下的捕集性能，以及不同杂质气体对捕集性能的影响开展了研究。研究结果表明，吸收温度对于少水吸收剂的影响体现在高CO2负荷区域，在低CO2浓度区域由于物理吸收作用使得少水吸收剂的吸收性能较为优秀。尾气的CO2浓度与少水吸收剂的吸收速率成正比，但会导致吸收剂的有效组分快速消耗。尾气中的SO2会与CO2发生竞争反应，导致吸收剂的CO2吸收量降低。而NO由于难溶于水且不与吸收剂中的有效组分发生反应，对捕集系统造成的影响较小。本文的研究内容可为后续将少水吸收剂应用于船舶碳捕集系统提供理论支撑。

在碳中和目标框架下，需全面评估碳移除（CDR）技术在我国未来发展进程及其与其他降碳技术的协同作用。本研究运用全球变化评估模型 GCAM v7.1，针对 2025-2065 年期间启动 CDR 部署的不同情景开展评估分析，结果表明：当 CDR 规模未受约束时，我国倾向于依赖大规模 CDR 部署以实现温室气体净零排放目标。这一策略将抑制可再生能源与碳捕集与封存（CCS）技术的发展，导致化石能源在能源结构中的占比上升，延缓中国电气化进程。同时，生态系统将面临一定威胁，可能引发粮食安全与水资源短缺等问题。本研究为政策制定者全面认知碳移除技术的影响、平衡碳减排与碳移除策略提供了重要参考依据。

通过浸渍法制备了用于碳烟氧化的Ce/M(M=ZSM-5、MCM-22、Mordenite和γ-Al2O3)催化剂，探究其对等离子体催化碳烟过程的氧化率和CO2选择性的影响。在测试样品中，Ce/ZSM-5催化剂表现出最佳的催化活性，经过反应90分钟后，各催化剂的碳烟氧化率分别为：Ce/ZSM-5（100%），Ce/Mordenite（87.8%），Ce/MCM-22（83.4%）和 Ce/γ-Al2O3（75.5%）。催化剂表征结果表明，Ce/ZSM-5表面氧物种在低温下更易脱附，促进了碳烟氧化。还研究了放电功率和催化剂颗粒尺寸对碳烟氧化的影响。结果表明，提高放电功率可促进高能电子产生，加快碳烟氧化，但CO2选择性降低；较大的催化剂颗粒尺寸有利于碳烟氧化，且CO2选择性与碳烟氧化率呈负相关。

为探究氨/柴油双燃料发动机的排放特性并优化进气流量测量精度，依托国内首台船用12V240H-DFA型大功率氨燃料发动机，开展了纯柴油模式与氨/柴油双燃料模式的整机排放测试。基于文丘里管法直接测量与碳平衡法间接验证构建了进气流量修正体系，并通过幂函数拟合建立了非线性校准模型，校准后文丘里管法的进气流量测量相对误差优化至±2.5%以内。实验结果表明：双燃料模式下，CO2排放量较纯柴油模式降低0.6%~1.5%，且后处理后NOₓ比排放量进一步减少。因氨的高汽化潜热抑制燃烧温度，双燃料模式CO排放量较纯柴油模式增加，而碳氢化合物（THC）排放量因燃料总碳量减少降低。研究通过对氨/柴油双燃料模式的排放特性分析，揭示了其降低CO2与NOX排放的潜力，并通过优化进气测量为精确评估提供了保障，为船舶动力低碳化转型提供数据支撑。

船舶发动机控制优化对提升性能和效率至关重要。本研究提出基于非线性模型的预测控制(MPC)方法，通过详细子系统建模构建精确发动机模型，并基于运行点设计分段线性化MPC控制器。Matlab/Simulink仿真表明：MPC稳态误差(1.87 RPM)较PID(182.54 RPM)降低98%，响应时间缩短76%至1.2秒，超调量仅0.33%(PID为11.16%)。在波浪扰动下，MPC转速波动(±15 RPM)仅为PID的18%，负载敏感度(0.12 RPM/Nm)提升93%，同时能效提高8.7%。结果表明，MPC在控制精度、动态响应和运行稳定性上均显著优于传统PID控制，为船舶发动机优化提供了有效解决方案。

基于Z8180型甲醇-柴油双燃料发动机的台架试验数据，提出一种多目标建模方法，用于预测五项运行性能参数：指示平均有效压力（Indicated Mean Effective Pressure，IMEP）、制动平均有效压力（Brake Mean Effective Pressure，BMEP）、空气-燃料比（Air-Fuel Ratio，AFR）、峰值点火压力和峰值点火温度。试验在不同转速与负载下采集燃油消耗率（Brake Specific Fuel Consumption，BSFC）、进排气质量流量和循环平均转速等稳态变量作为模型输入。采用多头结构的多层感知机（Multi-Layer Perceptron，MLP）神经网络构建多目标回归预测模型。结果表明，所有目标变量的决定系数（R²）均超过0.99，IMEP与BMEP的平均绝对误差小于420Pa，峰值点火温度的平均绝对误差小于0.3K，预测精度高、误差收敛性强，适用于双燃料发动机状态建模与性能评估场景。

文章论述了作为船用主机的某型柴油机，为减少全生命工作周期中活塞积碳造成的柴油机工作失效概率，从燃油供给系统入手，优化柴油机燃烧，减少活塞积碳的形成。燃油系统优化工作进行了不同结构形式的喷油器结构设计，及不同燃油喷油器喷射压力的设定。在增压系统、进排气系统和其它各系统相同的条件下，进行各型喷油器的对比试验。通过试验数据对比分析，定型固化该型柴油机燃油喷射器型号，以适应船用主机实际使用工况。通过燃油喷油器的对比试验研究，可见燃油喷油器的结构和性能，不能完全满足柴油机涉及的所有工况。因此，燃油喷油器的设计选型需要了解柴油机常用工况，具有针对性的设计喷油器结构、性能，使柴油机在常用工况下最具经济性。

以某船用发动机凸轮轴为研究对象，在MATLAB软件中建立凸轮与挺柱间润滑与摩擦的数学模型。研究了凸轮与挺柱在气门弹簧力、往复惯性力等载荷作用下的润滑与摩擦特性。结果表明：( 1 )接触点等效半径曲线与升力函数的二阶导数曲线相似。( 2 )导致凸轮与挺柱间摩擦磨损的主要因素是干摩擦，因此可以通过优化凸轮型线来减小凸轮与挺柱间的摩擦磨损。( 3 )凸轮与挺柱之间摩擦力的大小主要受它们之间的法向力的影响。