天然气发动机混合器是缸外预混式燃气发动机的重要部件，其混合气的均匀性会影响到汽缸内的燃烧过程，对排放、油耗以及功率等都有很大的影响。本文首先建立文丘里混合器的三维模型，然后对其稳态过程进行模拟计算，分析混合器流体域的流场分布情况，对不同结构的文丘里混合器工作特性进行分析研究。

随着油耗要求的日益严格，EGR技术作为先进节能技术在汽油机上的应用得到较多关注，但EGR系统的精确控制是一大难题。本研究基于一台2.0L增压直喷汽油机开发了低压EGR系统的控制策略，针对低压EGR应用中存在的系统迟滞严重、受排气压力脉动影响、可用压差小及冷凝等问题设计了应对策略。整车瞬态试验结果表明，本研究开发的控制系统瞬态EGR率的控制精度在±3%以内，控制系统具有良好的实时性和准确性，为低压EGR技术在汽油机上的应用奠定了基础。

基于压力控制模式的燃气多点喷射系统共轨管压力稳定性影响喷射量不均匀度，影响共轨管压力稳定性的主要因素是压力控制阀的动态响应性和静态稳定性，利用基于AME sim-MATLAB/Simulink联合仿真技术搭建的气体机多点喷射供气系统仿真模型及模拟试验台，研究了影响先导式压力控制阀响应特性和静态稳定性的关键因素，并基于仿真和试验结果完成了先导式压力控制阀结构设计及控制系统软硬件设计进一步开展试验研究，研究结果表明：PID采样时间选择0.1s较为合适；增大先导室容积可以提高气轨压力的静态稳定性且不会影响升、降压响应速度；电磁阀响应频率选择时应考虑单次喷射量和先导室容积，电磁阀选型时需要保证较高的压力控制分辨率；带死区的PID算法在消除静态波动方面有较好的效果，与SMC调压阀相比，先导式压力控制阀稳压性能较好且静态压力波动更小。

为满足某低速柴油机对润滑系统的开发需求，总结了润滑系统设计的理论基础，并依据润滑系统循环油路图，利用FLOWMASTER软件建立了某低速柴油机润滑系统网络模型，计算得到了滑油泵、主轴承等关键部位的流量和压力分布。在此基础上，在低速机转速范围内（125~169r/min）选取不同的工况，进行参数化研究，得到主要部位流量和压力随转速变化的特性曲线。针对上述计算结果，根据主轴承润滑油需求量对低速柴油机润滑系统部分参数进行优化，探究了润滑油泵转速、润滑油的温度、主轴承进油管管径与粗糙度对主轴承润滑油流量的影响规律，为润滑系统的设计提供一定的依据，使润滑系统达到最佳润滑效果。

为了评估可调增压柴油机主要受热零部件的热负荷情况，通过温度测点试验对缸盖的温度场测试与加工技术进行了研究，并结合数值模拟技术预测了缸盖热应力分布。结果表明：硬度塞法可测量受热零部件的测点温度，缸盖硬度塞的标定、安装、拆卸等使用过程应遵循一定技术要求，在运行试验工况前应先期进行磨合试验；通过数值模拟技术可对试验测点的可用性进行判断，结合理论分析可剔除坏点；缸盖温度最高点出现在排气道，火力底面上排气侧温度高于进气侧；缸盖火力底面上进气-排气阀座之间的垂直鼻梁区出现应力集中，最大热应力为182.6MPa，但总体未超过材料对应温度下的许用应力要求。

AlSi10Mg因其密度小、强度高等优点在航空航天等领域有着广泛使用。通过与选择性激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）技术结合更是可以快速生产出高质量、高复杂程度的零部件。热等静压技术可以作为对SLM成品的后处理以提高性能，但应用于AlSi10Mg成品的研究成果尚不充分。本文研究了不同打印方向及后续热等静压处理对SLM成形AlSi10Mg微观组织的影响，发现不同打印方向会在成品上留下不同的熔池特征，不同打印方向的试件抗拉强度和屈服强度相近，试件的延展性随着打印角度的增大而减小。后续的热等静压加工会消除熔池特征，但也会将网状Si相转化为颗粒状沉淀相，降低抗拉强度的同时提高塑性，延展性依旧随打印角度增大而下降。

本文综述了醇类燃料在轻型机动车上应用进展,以及其对轻型车常规及非常规污染物排放的影响。国内外的研究成果表明，醇类燃料的替代对于解决能源问题以及大气环境污染具有良好的促进作用， CO、THC及PM的排放减排效果显著。由于发动机控制策略及技术水平的影响，部分车型出现NOx、PN排放增高的趋势。对于非常规污染物，醇混合燃料会造成醇、醛类污染物排放的增加，而VOCs和BTEX的排放则显著减少。

中低温化是固体氧化物燃料电池的必然发展趋势。混合离子电子导体（MIEC）因其在中低温条件下出色的电化学性而被广泛应用于固体氧化物燃料电池阴极，本文首先建立了考虑烧结动力的动态蒙特卡洛方法(KMC)共烧结模型，捕捉电极烧结过程中微观结构参数的变化规律。然后建立了1D全电池解析模型，将烧结过程中的微观结构参数带入1D解析模型中，研究了共烧结过程对电池性能的影响规律，为电极烧结过程控制以及电极结构优化提出建议

基于CHEMKIN pro软件，利用两段塞流式反应器构建模型，模拟了在后处理装置中乙醇/正戊烷双还原剂组合对NOx的选择性还原过程；根据还原过程中NOx摩尔分数轴向分布，划分了后处理阶段；结合ROP分析和一阶敏感性分析，探究了各后处理阶段NOx的反应网络，研究了燃烧残余氧浓度、NOx浓度、管内温度等因素对NOx脱除效果的影响。模拟结果表明，燃烧残余氧浓度过高会将乙醇快速氧化为稳定物质，过低则会提前耗尽氧，阻碍正戊烷后处理的进行；富燃状态下在正戊烷后处理补充氧可优化NOx脱除效果；残余乙醇对正戊烷后处理起促进作用；乙醇后处理前期的NO2→HONO→NO反应链将使NOx摩尔分数出现“V”字曲线。

为了研究扫气口倾角对二冲程对置活塞发动机（OP2S）工作过程的影响，采用CONVERGE建立了OP2S的CFD仿真模型并开展计算。结果表明扫气口倾角对OP2S发动机的给气比、涡流比及残余废气系数都有显著的影响，但残余废气系数变化规律非单调。扫气口倾角α≤5°时，扫气气流聚集于气缸轴线，缸壁附近存在周边废气滞留区；当扫气口倾角α>5°时，换气过程初期扫气气流在扫气口附近汇聚为环状进气涡流，在该进气涡流中心产生低压区，并导致气缸中心流动方向与外围的扫气气流方向相反，最终导致气缸轴线出现柱状的中心废气滞留区。随着扫气口倾角增大，周边滞留区逐渐减小消失，而中心滞留区出现并增强，两者的变化规律共同造成了残余废气系数的非单调变化规律。高转速下由于换气时间短，给气比较小，导致残余废气系数高于低转速的情况。扫气口倾角同样对循环放热量和IMEP有非单调影响。大的扫气口倾角有利于减小循环放热量和IMEP的循环变动，但对最大爆发压力、最大压力升高率的循环变动均无显著影响。