【优博风采】北京工业大学优秀博士学位论文获得者:辛固
【编者按】
为进一步培养我校研究生创新能力,提高研究生综合素质,促进学校研究生教育内涵发展,特推出“优博风采”专栏,邀请校级及以上优秀博士学位论文获得者分享科研历程与学术体会、展示创新成果与学位论文等,旨在激励我校研究生秉持“不息为体,日新为道”校训精神,潜心研究、锐意创新。

本期专访人物:动力工程及工程热物理学科博士研究生 辛固
所获奖励名称:2024年北京工业大学优秀博士学位论文
在博士期间,科研的旅程充满了挑战、探索和成长。这段时间不仅是学术知识的积累,更是个人意志力、求知欲和自信心的培养过程。科研的道路从来都不是一帆风顺的,回顾博士期间,我经历了无数次实验失败、数据不合预期以及学术论文被拒绝的时刻,在面对这些困难时,我逐渐学会了如何培养意志力。科学研究的过程本质上是一个探索未知领域的过程,在这一过程中,求知欲和好奇心是驱动我不断前行的动力,每一次解决问题的经历都是一次成长和自我肯定的机会。
【博士论文介绍】
论文中文题目:氨氢融合内燃机性能、燃烧及排放特性试验研究
论文英文题目:EXPERIMENTAL STUDY ON PERFORMANCE, COMBUSTION AND EMISSION CHARACTERISTICS OF AMMONIA-HYDROGEN FUSION INTERNAL COMBUSTION ENGINE
作 者:辛固
指导教师:纪常伟 教授
培养单位:机械与能源工程学院
学 科:动力工程及工程热物理
论文主要贡献及创新点
1.回火问题是氢内燃机面临的最重要的技术障碍,本研究提出了一种基于歧管压力传感器的回火在线监测方法,该方法能够及时、准确地判断回火发生的位置和强度。回火监测系统为继续深入探索氢燃料内燃机的回火特性提供了切实可行的方案,具有较高的学术价值。同时该方案具有简单可靠、成本低廉的特点,在商用车辆上实际部署使用氢气时,该系统时能够在线监测回火事件的发生,为实施回火控制策略提供了基础,对氢内燃机的实际应用奠定了基础,具有极强的应用价值。

图1 氢内燃机回火监测示意图
2.氨内燃机面临的两个主要技术障碍为燃烧惰性和高NOx排放,本研究针对这两个问题,提出了富燃策略和富氧策略。本研究首次提出了富燃策略抑制NOx排放的设想,并通过试验验证了富燃策略的实际效果,为氨内燃机实际应用中降低NOx排放提供了新思路。富氧策略能够显著拓展氨氢融合内燃机中的氨能占比,并拓宽氨氢融合内燃机的稀燃极限。
3.针对未来车辆动力电气化的发展趋势,首次提出了氨氢融合内燃机面向混合动力系统的设想,发现了氨氢混合比、空燃比和可变气门正时三种新的负荷控制方式,并与传统的节气门负荷调节进行了对比,研究了四种负荷调节方式所适配的工作模式。这项工作为氨氢融合内燃机的实际应用拓展了空间,具有重要的实际应用价值。

图2面向混合动力的氨/氢发动机负荷调节适用工况分析
【博士期间代表性科研成果】
作者攻 博期间取得与博士学位论文密切相关的代表性成果(不超过5项) |
序号 |
成果名称 |
成果来源 |
获得时间 |
1 |
Experimental study on the effect of hydrogen substitution rate on combustion and emission characteristics of ammonia internal combustion engine under different excess air ratio |
Fuel |
2023.02 |
2 |
Experimental study on the load control strategy of ammonia-hydrogen dual-fuel internal combustion engine for hybrid power system |
Fuel |
2023.06 |
3 |
Experimental study of the effect of variable valve timing on hydrogen-enriched ammonia engine |
Fuel |
2023.03 |
4 |
Experimental study on Miller cycle hydrogen-enriched ammonia engine by rich-burn strategy |
Fuel |
2023.05 |
5 |
Monitoring of hydrogen-fueled engine backfires using dual manifold absolute pressure sensors |
International Journal of Hydrogen Energy |
2022.02 |
【与导师合影】

图文:辛固
编辑:胡春瀛
审核:高春娣、杨震