Technische Universiteit Delft
Dieselroetfilter
19 september 2002 | 16.00 uur
hr. C. van Gulijk | scheikundig ingenieur.
promotor | prof.dr. J.A. Moulijn (fac TNW)
toeg.prom. | Dr.ir. M. Makkee (UHD-fac TNW)
Rational design of a robust diesel particulate filter.
De dieselmotor werd in 1897 door Rudolf Diesel geïntroduceerd en is nog
steeds de meest efficiënte interne verbrandingsmotor. De goede
brandstofefficiëntie wordt echter overschaduwd door de emissie van
schadelijke stoffen. Een belangrijke schadelijke stof is dieselroet wat als
aërosol in het uitlaatgas gedispergeerd is. Om roet uit uitlaatgas te
verwijderen moet het worden uitgefilterd en daarna katalytisch verbrand.
Het doel van het onderzoek van Van Gulijk is om een dieselroetfilter te
ontwerpen op de volgende rationele gronden: robuust, betrouwbaar, duurzaam
en energiezuinig. De Deftse promovendus introduceert een nieuw ontwerp voor
dieselroetfilters: de "Modified Turbulent Precipitator". Het ontwerp bestaat
uit een serie van geperforeerde keramische schuimplaten, een combinatie van
een open kanaal en een diep bed filter. Het open kanaal introduceert een
intrinsieke robuustheid in het filtersysteem. In deze verschilt het filter
met commerciële systemen die in eerste instantie ontworpen zijn voor een
hoge filtratie efficiëntie, maar mogelijk verstopt kunnen raken. Simulaties,
metingen en case studies geven aan dat het concept van een robuust filter
succesvol is maar dat het filter te groot is voor auto's. De belangrijkste
oorzaak is de middelmatige prestatie van keramisch schuim als
dieselroetfilter. Een betere toepassing is voor stationaire dieselmotoren,
scheepsmotoren of treinen. Hier is de eis van het maximale filter volume van
het filter minder streng.
Voor de ontwikkeling van een rationaal filtermodel is de fractaal-achtige
structuur van de zwevende roetdeeltjes geanalyseerd. De analyse maakt de
individuele filtratiemechanismen in keramische schuimend duidelijk.
Daarnaast blijkt dat de op fractalen lijkende structuur van
dieselroetdeeltjes de prestaties van de gebruikte aërosolinstrumenten
verslechtert. Naast een nieuw ontwerp voor een dieselroetfilter is er een
beter begrip van de fractaal-achtige structuur van dieselroetdeeltjes wat
belangrijk is voor het gebruik van commerciële aërosolinstrumenten en
kennisontwikkeling voor filtratie van dieselroet.
Voor verder lezen:
* Diesel exhaust emissions control 2002 diesel particulate filters
Society of Automotive Engineers, 2002
* Diesel exhaust emission control diesel particulate filters Society
of Automotive Engineers, 2001
* Critical topics in exhaust gas aftertreatment by Peter Eastwood,
2000
Maarten van der Sanden
Wetenschapsvoorlichter
Communicatie & Marketing Groep / TU Delft
tel.: 015 2785454
fax.: 015 2781855
GSM: 06 20408176