张俊
- 作品数：16 被引量：142H指数：7
- 供职机构：清华大学机械工程学院汽车安全与节能国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划汽车安全与节能国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程机械工程环境科学与工程更多>>
- SCR催化器N2O排放特性稳态数值模拟
- 本文建立了SCR催化器的化学反应模型,在此模型上,研究了NO2/NOx摩尔比及氨氮比ANR对SCR催化器NOx转化效率及N2O生成量的影响.计算结果表明：NO2/NOx摩尔比对SCR催化器NOx转化效率的影响主要体现在低...
- 张俊曹东晓唐韬帅石金
- 关键词：一氧化二氮
- 柴油机后处理系统N_2O排放特性的试验研究
- 对一台重型柴油机的后处理系统进行台架试验,研究其N_2O生成特性,包括在颗粒捕集器(DPF)主动再生、选择性催化还原(SCR)反应和泄漏氨气在氨气氧化催化器(ASC)的氧化过程中一氧化二氮(N_2O)的生成规律。结果表明...
- 唐韬张俊帅石金曹东晓
- 关键词：柴油机后处理系统一氧化二氮排放特性
- 文献传递
- DPF主动再生柴油喷雾氧化的试验及模拟研究被引量：8
- 2017年
- 综合可视化试验和数值模拟手段,研究分析了柴油机颗粒捕集器(DPF)主动再生时柴油氧化催化器(DOC)上游柴油喷雾特性及柴油在DOC内的氧化过程。利用高速摄影装置拍摄了柴油喷雾图像,分析了喷雾贯穿距和喷雾锥角,并利用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)对喷雾粒径进行了测量。标定了DOC内的柴油氧化模型和喷雾模型,在此基础上对柴油喷雾及燃油在DOC内的氧化过程进行了模拟。试验结果表明:柴油喷射速率越高,喷雾贯穿距和喷雾锥角越大;喷射速率对喷嘴出口处喷雾粒径分布有较大影响,沿喷雾轴线方向液滴的索特平均直径(SMD)随大粒径液滴数的变化而变化。模拟结果表明:柴油喷雾特性决定了排气管路和DOC入口处的碳氢(HC)分布;DOC出口处温度分布与DOC入口处HC分布具有密切的对应关系;碰壁及重力作用使得HC向排气管路底部集中,HC质量浓度接近2%;管路底部柴油过浓使得DOC出口截面底部的对应区域温度较低,低于450℃;增加排气管路长度可促进喷雾与气体的混合均匀性,缓解管路底部的柴油过度集中现象。
- 曹东晓张俊郭恒杰帅石金
- 关键词：内燃机喷雾特性数值模拟
- O_2和NO_2气氛下柴油机炭烟氧化过程及其化学反应动力学参数研究被引量：4
- 2016年
- 用热重分析仪对O_2和NO_2气氛下柴油机炭烟的氧化过程进行了试验研究,并利用程序升温氧化(TPO)试验对其化学反应动力学参数进行了研究,建立了O_2和NO_2气氛下柴油机炭烟氧化过程的化学反应动力学模型,并用模型对O_2和NO_2对炭烟的氧化效果进行了对比分析。研究结果表明:柴油机炭烟在O_2气氛下大约从700K时开始氧化,氧化反应的活化能为76.8kJ/mol,对O_2的反应级数为0.85;而在NO_2气氛下大约从600K时开始氧化,氧化反应的活化能为21.9kJ/mol,对NO_2的反应级数为0.85。在柴油机排气组分条件下,当温度低于750K时,NO_2氧化炭烟引起的炭烟质量减少占主导;而当温度高于800K时,O_2氧化炭烟引起的炭烟质量减少占主导。
- 李传东王燕涛张文彬张俊
- 关键词：氧气二氧化氮柴油机化学反应动力学
- 重型柴油车尿素SCR系统及其控制策略研究进展被引量：16
- 2018年
- 对选择性催化还原(SCR)系统工作原理进行了介绍;提出了DeNOx系统催化器集成方案;分析了SCR控制系统面临的主要问题;重点介绍了传统SCR控制技术和先进的SCR控制技术,分析了不同控制方法的优缺点。已有研究结果表明:SCR控制系统主要面临SCR模型非线性问题、多时间尺度耦合控制问题、商业传感器测量问题。开环控制系统NOx转化效率可以达到60%～80%,仅满足国Ⅳ和国Ⅴ排放法规要求。而闭环控制系统具有更高的NOx转化效率,可以满足更为严格的排放法规要求。先进SCR控制技术具有良好的控制效果和鲁棒性,能更有效地控制NOx排放和NH3泄漏。发动机和后处理系统协同控制增加了后处理系统的可控性,可以进一步降低柴油车污染物排放。
- 王国仰张俊祁金柱刘世宇肖建华帅石金
- 关键词：重型柴油机后处理氮氧化物选择性催化还原控制策略
- 灰分对柴油机颗粒捕集器性能影响研究综述被引量：23
- 2018年
- 分别从柴油机颗粒捕集器(DPF)灰分的成分、来源及性质,灰分对DPF压降、过滤效率和再生过程的影响,及DPF清灰方法等方面进行了综述。已有研究结果表明:润滑油添加剂是DPF灰分的主要来源;润滑油配方、灰分沉积形态及DPF载体结构不同时,灰分对DPF压降的影响效果会有所不同;灰分在DPF中的沉积一般会提高DPF的过滤效率,但会恶化催化型DPF(CDPF)的被动再生效果,影响DPF主动再生频率和DPF主动再生时的温度;重型柴油车DPF需要定期清灰,压缩空气反吹法是目前使用最广泛的DPF清灰方法。
- 张俊帅石金肖建华
- 关键词：灰分润滑油压降清灰
- 重型柴油车满足近零排放法规的技术分析被引量：22
- 2019年
- 为满足未来越来越严格的排放法规,重型柴油车需要缸内净化和高效排气后处理的协同优化。该文对比了欧洲、美国及中国重型柴油车现行排放法规。分析结果表明:满足国Ⅵ、欧Ⅵ、US2010法规的重型柴油车有害物排放对空气质量影响可以忽略不计;由此,上述法规可定义为近零排放法规。为达到这些近零排放法规的要求,介绍了部分缸内清洁燃烧技术及后处理技术,据此总结出两条满足近零排放法规的技术路线:废气再循环(EGR)和纯选择性催化还原(SCR)。为满足美国加州超低氮氧化物(NO_x)排放法规,对比了NO_x被动吸附器(PNA)路线和紧耦合SCR路线。结果表明:EGR路线对低温NO_x排放控制效果好;纯SCR技术路线的燃油经济性好;PNA路线的NO_x排放更低,系统结构简单;紧耦合SCR技术路线成本低,耐久性好。
- 帅石金刘世宇马骁张俊王国仰果泽先蔡开源肖建华
- 关键词：重型柴油车减排技术
- 重型柴油机欧Ⅵ后处理系统构型方案试验研究被引量：14
- 2017年
- 以柴油机氧化催化器(DOC)、催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)、选择性催化还原催化器(SCR)及氨氧化催化器(ASC)为研究对象,利用发动机台架,对DOC-CDPF-SCR-ASC和DOC-SCR-CDPF两种不同的后处理系统构型方案在不同测试循环下的NO_x转化效率、NH_3泄漏、N_2O排放、颗粒(PM)排放、颗粒数(PN)排放及CDPF的被动再生效果进行了对比研究。研究表明:两种构型方案下的PM及PN排放基本一致;DOC-CDPF-SCR-ASC构型方案具有更高的NO_x转化效率和颗粒物被动再生效果,该构型方案下CDPF对SCR催化器入口处的NO_2/NO_x摩尔比起到调控作用,使其更有利于SCR的反应,同时由于CDPF中的被动再生及NO氧化反应会释放热量,SCR催化器平均温度与DOC-SCR-CDPF构型方案下差别不大;而DOC-SCR-CDPF构型方案下,CDPF可以起到ASC的作用且具有更低的氨泄漏,但会产生较高的NO_2和N_2O排放。
- 张俊唐韬曹东晓帅石金胡静
- 关键词：内燃机重型柴油机氮氧化物颗粒物
- 催化型柴油机颗粒捕集器喷油助燃主动再生过程试验研究被引量：5
- 2016年
- 柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)是降低柴油机颗粒物排放的有效手段。喷油助燃是重型柴油机采用最多的一种DPF主动再生方法,由于DPF主动再生试验实施非常困难,很少直接对真实柴油机DPF的主动再生过程进行试验研究。文中对柴油机稳态工况下催化型柴油机颗粒捕集器(catalyzed diesel particulate filter,CDPF)喷油助燃主动再生过程进行试验研究,对CDPF主动再生过程中的压降、温度以及排放进行了分析。研究表明:CDPF主动再生时,其内部局部地区的温度远远高于CDPF的进口温度和出口温度,CDPF内部温度分布总体呈现出轴向上越靠近CDPF后端温度越高,径向上中间温度最高,中心温度次之,边缘温度最低的规律。CDPF主动再生时会有少量的碳氢和CO泄漏,CDPF后的NO_2浓度会显著降低,颗粒物数量排放会显著增加。
- 张俊张文彬李传东帅石金
- 关键词：气体污染物颗粒物
- 柴油机钒基与沸石基SCR催化剂对比试验研究被引量：2
- 2016年
- 在柴油机台架上比较了钒基、Cu沸石、Fe沸石选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)催化剂的稳态转化效率、动态反应特性、副反应产物等性能,试验中SCR喷射系统、催化剂规格和封装形式保持一致。试验结果表明:Cu沸石SCR低温转化效率高于钒基SCR和Fe沸石SCR;前置柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)能够显著提高钒基SCR和Fe沸石SCR催化剂低温转化效率;NO2/NOx摩尔比超过50%时,钒基SCR催化剂的转化效率下降,沸石SCR催化剂的转化效率不受影响;钒基SCR催化剂比沸石SCR催化剂的饱和氨存储量低,动态响应速率也较快,在低温段Cu沸石比Fe沸石SCR催化剂吸附氨气的能力更强;SCR反应中,Cu沸石SCR催化剂比钒基和Fe沸石SCR催化剂更容易生成N2O,当有前置DOC时Cu沸石SCR催化剂的N2O生成量进一步提高。
- 唐韬张俊曹东晓赵彦光帅石金
- 关键词：内燃机柴油机选择性催化还原
