能源与动力工程学院
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副教授

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姓 名 吴辉 性 别
职 称 副教授 毕业学校 华中科技大学
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邮 箱 hwu@hust.edu.cn
通讯地址 华中科技大学能源学院动力机械与工程系
个人资料简介
吴辉,工学博士,华中科技大学能源与动力工程学院副教授、硕士生导师。2011年12月博士毕业于华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,2014年7月留校任教,承担《基础燃烧学》、《内燃机燃烧与排放》、《燃气轮机》、《能源工程与环境保护》等课程的教学工作。专注于内燃机燃烧及污染物,尤其是碳烟颗粒物的形成及后处理排放研究,具体包括但不限于:(1)碳烟及低碳/零碳燃料(生物柴油、氨、氢)燃烧反应动力学;(2)基于内燃机及燃料电池应用的零碳燃料氨分解制氢;(3)碳质颗粒物的催化氧化机理;(4)柴油机颗粒过滤器(DPF)中碳烟颗粒物的分布规律及NO协同脱除。近年来主持国家自然科学基金、省部级纵向课题及民用横向课题共4项,骨干参与国家自然科学基金面上项目、国防纵向及企业横向项目6项,在P. Combust. Inst.、Fuel、Energ. Fuel、Int. J. Hydrogen Energ.等SCI期刊发表多篇论文,获软件著作权2项,授权发明专利1项,编写教材《基础燃烧学》第八章-固体燃料的燃烧。
课题组依托成晓北教授团队,针对机动车“双碳”目标及尾气中碳烟颗粒物的排放控制需求,已围绕低碳/零碳燃料在发动机及燃料电池上的应用、碳烟颗粒物的源头生成、微观物理化学特征、氧化特性及宏观沉积分布规律开展了有益探索并积累了一定研究基础:搭建了可用于碳氢燃料、氨燃料燃烧模拟的大分子反应动力学模拟体系并已发表部分模拟成果;设计开发了精确、快捷的碳烟微观结构分析软件SootFringeV1.0 和V2.0;确定了适用于柴油机碳烟颗粒表面含氧官能团定量分析的测量方案,促使相关研究从定性延伸至定量层面;为解决柴油机颗粒捕集器(DPF)孔道细长导致的碳烟颗粒物沉积规律难以直接测量的问题,设计制作了适用于测量狭长多孔过滤器内颗粒物沉积过程的可视化反应器并获授权发明专利。
团队具备完善的基础燃烧、发动机燃烧及计算机模拟仿真所需的软硬件基础,课题组与清华大学游小清副教授课题组、西华大学孟忠伟教授课题组有合作交流,与本校计算机学院、船海学院有学科交叉合作,热忱欢迎有志于投身低碳/零碳燃料燃烧、新型动力系统研发及污染物控制领域的学生报考研究生!也欢迎学有余力、且有兴趣尝试多学科交叉的本科生,以课外兴趣小组的形式加入团队!

教育及工作经历

    教育经历:
    2005/03- 2011/11  华中科技大学,能源与动力工程学院,煤燃烧国家重点实验室,博士
    2003/09- 2005/03  华中科技大学,能源与动力工程学院,煤燃烧国家重点实验室,硕士
    1999/09- 2003/06  华中科技大学,能源与动力工程学院,学士

    工作经历:
    2021/11 - 今          华中科技大学,能源与动力工程学院,副教授
    2014/07 - 2021/10    华中科技大学,能源与动力工程学院,讲师
    2012/01 - 2014/06   华中科技大学,煤燃烧国家重点实验室,博士后

研究方向

    (1)碳烟及低碳/零碳燃料(生物柴油、氨、氢)燃烧反应动力学;
    (2)零碳燃料氨的催化分解制氢(基于内燃机及燃料电池应用);
    (3)碳质颗粒物的催化氧化机理;
    (4)柴油机颗粒过滤器(DPF)中碳烟颗粒物的分布规律及NO协同脱除。

科研项目

    [1]    横向技术服务项目:《柴油机预混压燃缸内工作过程的数值仿真》,2021,主持
    [2]    国家自然科学基金青年科学基金项目:《基于Cl自由基注入的煤富氧燃烧烟气Hg高效脱除实验研究》(2014-2016),主持
    [3]    湖北省自然科学基金青年基金项目:《基于低温等离子体自由基注入的燃烧烟气Hg/NO高效氧化研究》(2015-2016),主持
    [4]    中国博士后科学基金项目:《WFGD对煤富氧燃烧烟气SO2/NOx/Hg一体化脱除的机理研究》(2012-2013),主持
    [5]    国家自然科学基金面上项目:《等离子体诱导纳米硫颗粒在线制备及烟气喷射脱汞机理研究》,(2021-2024),参与(排名第二)
    [6]    国家自然科学基金面上项目:《废弃物衍生吸附剂合成过程S/Cl/Br定向调控强化脱汞机理研究》(2018-2021),参与(排名第二)
    [7]    国家自然科学基金面上项目:《等离子体诱导制备活性基团表层富集吸附剂及其燃煤烟气脱汞性能研究》,(2015-2018),参与(排名第三)
    [8]    国防科技创新特区(国防纵向):《基于双喷油器的快速混合燃烧系统开发》,(2019-2021),参与(排名第四)
    [9]    东风商用车有限公司(企业横向):《第二代智能柴油机进排气系统仿真分析》,(2016),参与(排名第三)
    [10]    国家自科学基金面上项目:《碳氢燃料燃烧过程中碳烟基本颗粒的成核与老化机制及纳米结构空间形态演变规律研究》(2016-2019),参与(排名第五)

代表性论文与专利

    期刊论文:
    [1]    Pu Zhang, Kai Zhang, Xiaobei Cheng*, Yang Liu, Hui Wu*. Analysis of inhibitory mechanisms of ammonia addition on soot formation: A combined ReaxFF MD simulations and experimental study[J]. Energy & Fuels, 2022. Accepted           (SCI & EI )
    [2]    Pu Zhang, Xueli Song, Hui Wu*, Yang Liu, Xiaobei Cheng. Fuel molecular structure influences on PAHs formation of butanol/butane isomers: A ReaxFF molecular dynamics study[J]. Fuel, 2022, 310: 122460         (SCI & EI ) https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122460
    [3]    Ruize Sun, Guangqian Luo, Hui Wu*, Xian Li, Hong Tian, Hong Yao. Insight into mercury-laden activated carbon adsorbent product bonding nature by DFT calculations[J]. Chemical Engineering Journal, 2022, 433:134461  (SCI & EI ) https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.134461
    [4]    Hui Wu, Wei Lu, Yiwei Chen, Pu Zhang, Xiaobei Cheng*. Application of Boehm Titration for the Quantitative Measurement of Soot Oxygen Functional Groups[J]. Energy & Fuels, 2020, 34: 7363−7372                  (SCI & EI ) https://dx.doi.org/10.1021/acs.energyfuels.0c00904  
    [5]    Yang Liu, Xiaobei Cheng*, Longjiang Qin, Xin Wang, Junjie Yao, Hui Wu.  Experimental investigation on soot formation characteristics of n-heptane/butanol isomers blends in laminar diffusion flames[J]. Energy, 2020, 211: 118714                                                (SCI & EI )   https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118714
    [6]    Liang Qiu, Xiaobei Cheng*, Zhongqiu Li, Hui Wu. Experimental and numerical investigation on soot volume fractions and number densities in non-smoking laminar n-heptane/n-butanol coflow flames[J]. Combustion and Flame, 2018, 191: 394-407                                                     (SCI & EI )  https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2018.01.024
    [7]    Zhongqiu Li, Liang Qiu, Xiaobei Cheng*, Ying Li, Hui Wu. The evolution of soot morphology and nanostructure in laminar diffusion flame of surrogate fuels for diesel[J]. Fuel, 2018, 211: 517-528                                  (SCI & EI )   https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.09.036
    [8]    Zhongqiu Li, Xiaobei Cheng*, Wenming Wei, Liang Qiu, Hui Wu*. Effects of hydrogen addition on laminar flame speeds of methane, ethane and propane: Experimental and numerical analysis[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2017, 42: 24055-24066                                     (SCI & EI ) https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.07.190
    [9]    Hui Wu, Bi Zhang, Yong Qiu, Guangqian Luo, Hong Yao*. Experiment study on mercury migration across wet flue gas desulfurization slurry under oxy-coal combustion atmosphere[J]. Fuel, 2016, 181: 1184-1190                 (SCI & EI ) https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.03.105
    [10]    Liang Qiu, Xiaobei Cheng*, Xin Wang, Zhongqiu Li, Ying Li, Zhaowen Wang, Hui Wu*. Development of a Reduced n-Decane/α-Methylnaphthalene/Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Mechanism and Its Application for Combustion and Soot Prediction[J]. Energy & Fuels, 2016, 30(12):10875-10885        (SCI & EI ) https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.6b02186
    [11]    Renjie Zou, Xiaobo Zeng, Guangqian Luo*, Yong Qiu, Bi Zhang, Yang Xu, Hui Wu, Hong Yao*. Mercury stability of byproducts from wet flue gas desulfurization devices[J]. Fuel, 2016, 186: 215-221                  (SCI & EI )  https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.08.023
    [12]    Bi Zhang, Ping Xu, Yong Qiu, Qiao Yu, Jingjing Ma, Hui Wu, Guangqian Luo*, Minghou Xu, Hong Yao*. Increasing oxygen functional groups of activated carbon with non-thermal plasma to enhance mercury removal efficiency for flue gases[J]. Chemical Engineering Journal, 2015, 263: 1-8       (SCI & EI & ESI 高被引论文)   https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.10.090
    [13]    Hui Wu, Hao Liu, Quanhai Wang, Guangqian Luo, Hong Yao*, Jianrong Qiu. Experimental study of homogeneous mercury oxidation under O2/CO2 atmosphere[J]. Proceedings of the Combustion Institute, 2013, 34: 2847- 2854                                                             (SCI & EI ) https://doi.org/10.1016/j.proci.2012.06.125
    [14]    Hui Wu, Jianrong Qiu*, Shunlin Tang, Hao Liu, Quanhai Wang, Hancai Zeng. Mercury and Halides Emissions from 200MW Pulverized Coal Combustion Boiler[J]. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 2010, 5(2): 281- 286                                                              (SCI & EI ) https://doi.org/10.1002/apj.274
    [15]    李中秋, 成晓北, 邱亮, 吴辉. 正庚烷/正丁醇扩散火焰中碳烟微观结构的演变[J]. 燃烧科学与技术, 2019, 25(1): 73-82
    [16]    吴辉, 陈一为, 张璧, 许洋, 罗光前, 姚洪*. 低温等离子体注入定向Hg氧化实验研究[J]. 工程热物理学报, 2017, 38(5): 1112-1116                          (EI )  WU Hui, CHEN Yi-Wei, ZHANG Bi, XU Yang, LUO Guang-Qian, YAO Hong. Experimental study on forced Hg oxidation by non-thermal plasma injection[J]. Journal of Engineering Thermophysics, 2017(5): 1112-1116               (EI )
    [17]    孙梦婷, 成晓北, 王兆文, 杨谨, 吴辉. 后喷射策略下生物柴油对发动机燃烧和排放影响的数值模拟[J]. 内燃机工程, 2017, 38(4): 14-19
    [18]    魏文明, 成晓北, 吴栩淳, 吴辉, 邱亮, 邱浩然. 掺氢对乙炔预混火焰碳烟生成的影响[J]. 工程热物理学报, 2016, 37(9): 2036-2041                                  (EI )
    [19]    邱亮, 成晓北, 魏文明, 汪鑫, 吴辉, 王兆文. 乙烯-正庚烷混合燃料在碳烟生成中的协同效应[J]. 内燃机学报, 2016, 34(2): 147-155                               (EI )
    [20]    邱勇, 张璧, 邹仁杰, 余桥, 徐萍, 吴辉, 罗光前, 姚洪. 添加剂对脱硫石膏汞热稳定性的影响[J]. 燃烧科学与技术, 2016, 22(2): 155-160
    [21]    张璧, 罗光前, 徐萍, 余桥, 邱勇, 吴辉, 姚洪. 活性炭表面含氧官能团对汞吸附的作用[J]. 工程热物理学报, 2015, 36(7): 1611-1615                               (EI )
    [22]    Yong Qiu, Hui Wu, Guangqian Luo*, Hong Yao. Effects of pH on Hg0 re-emission in WFGD. Advanced Materials Research. 2014, 960-961: 462-468 (EI )
    [23]    吴辉, 邱勇, 刘豪, 罗光前, 姚洪*, 邱建荣. O2/CO2气氛中SO2和NO对HCl均相氧化Hg的影响研究. 工程热物理学报, 2013, 34(12): 2418- 2422                  (EI )
    WU Hui, QIU Yong, LIU Hao, LUO Guang-qian, YAO Hong, QIU Jian-rong. Experimental study about NO and SO2 influence on homogeneous mercury oxidation by HCl under O2/CO2 atmosphere[J]. Journal of Engineering Thermophysics, 2013, 34(12): 2418- 2422                                (EI )
    [24]    吴辉, 邱建荣, 曾汉才, 温存. O2/CO2燃烧方式下燃煤Hg排放试验研究. 热能动力工程, 2010, 25(4): 427- 431

    会议论文:
    [1]    Pu Zhang, Ying Li, Hui Wu*, Xueli Song, Xiaobei Cheng*. Experimental study on the morphology and nanostructure of soot emitted from butanol blended diesel engine. The 2nd World Congress on Internal Combustion Engines, Apr. 21- 24, 2021, Jinan, China    
    [2]    Hui Wu, Yong Qiu, Bi Zhang, Guangqian Luo, Hong Yao*. Experiment Study on Mercury Migration across Coal Combustion Desulfurization Slurry. The 8th International Symposium on Coal Combustion, July 19- 22, 2015, Beijing, China
    [3]    Hui Wu, Yong Qiu, Bi Zhang, Guangqian Luo, Hong Yao*. Experiment study on forced elemental mercury oxidation and co-removal in WFGD. 12th International Conference on Mercury as a Global Pollutant, June 14-19, 2015, Jeju, Korea
    [4]    Hui Wu, Yong Qiu, Bi Zhang, Guangqian Luo, Hong Yao*. Experimental Study on Enhanced Elemental Mercury Oxidation by Chlorine Radicals Injection. 12th International Conference on Mercury as a Global Pollutant, June 14-19, 2015, Jeju, Korea
    [5]    Hui Wu, Hao Liu, Quanhai Wang, Guangqian Luo, Hong Yao*, Jianrong Qiu. Experimental study of homogeneous mercury oxidation under O2/CO2 atmosphere. 34th International Symposium on Combustion, Jul. 29- Aug. 3, 2012, Warsaw, Poland
    [6]    Yong Qiu, Qiao Yu, Bi Zhang, Ping Xu, Hui Wu*, Guangqian Luo, Hong Yao. Coal Combustion Mercury Re-emission and Additive Sequestration in WFGD. 17th International Conference on Heavy Metals in the Environment, Sep. 22- 25, 2014, Guiyang, China
    [7]    宋雪丽, 张普, 吴辉*, 成晓北*. 丁醇同分异构体对碳烟形成影响的大分子反应动力学模拟研究. 中国工程热物理学会燃烧学学术年会, 2020年11月12-15日, 厦门
    [8]    李英, 陈一为, 李中秋, 吴辉*, 成晓北*. 生物柴油发动机尾气碳烟颗粒的微观形貌实验研究. 中国工程热物理学会燃烧学学术年会, 2017年10月13-15日, 南京
    [9]    吴辉, 陈一为, 张璧, 许洋, 罗光前, 姚洪. 低温等离子体注入定向Hg氧化实验研究. 中国工程热物理学会燃烧学学术年会, 2016年10月21-23日, 马鞍山
    [10]    李英, 邱亮, 陈一为, 沈涛, 吴辉*, 成晓北. 电控高压共轨柴油机尾气碳烟颗粒的微观形貌研究. 中国工程热物理学会燃烧学学术年会, 2016年10月21-23日, 马鞍山
    [11]    陈一为, 胡强, 苏杭, 方晗, 李英, 吴辉*, 成晓北. NO2与碳烟反应机理的实验研究. 中国工程热物理学会燃烧学学术年会, 2016年10月21-23日, 马鞍山
    [12]    吴辉, 邱勇, 张璧, 罗光前, 姚洪*. 基于Cl自由基注入的燃煤烟气Hg强化氧化实验研究. 中国工程热物理学会燃烧学学术年会, 2014年11月1-3日, 西安
    [13]    吴辉, 张普, 陈一为, 邱亮, 王兆文, 成晓北. 碳烟颗粒微观特性与其氧化活性的实验研究. 中国内燃机学会第九届学术年会, 2016年10月17-20日, 上海
    [14]    宋雪丽,张普,吴辉*,成晓北. 被动再生条件下柴油机碳烟颗粒氧化特性研究. 2021年度APC联合学术年会, 2021年12月5-7日, 南京
    [15]    张普, 吴辉*, 成晓北. 大分子反应动力学在替代燃料燃烧机理中的应用. 2019年APC联合学术年会, 2019年7月20-22日, 襄阳
    [16]    吴辉, 陈一为, 卢伟, 方晗, 胡强, 成晓北*. NO2与碳烟反应的实验研究. 2018年APC汽车工程学会学术年会, 2018年7月18-21日, 南京
    [17]    袁封明, 程芝峰, 吴辉*, 成晓北. 氧气低温等离子体活性自由基发射光谱诊断研究. 2017年APC联合学术年会, 2017年7月19-21日, 泉州
    [18]    吴辉, 李英, 张普, 陈一为, 苏杭, 成晓北*. 柴油机碳烟颗粒微观形貌与其氧化特性实验研究. 2016年APC汽车工程学会学术年会,2016年7月27-29日, 成都
    [19]    王东旭, 吴辉*, 成晓北. Ce-Cu改性ZSM分子筛催化剂催化同时去除碳烟和NOx的性能研究. 2021年湖北省内燃机学会学术年会, 2021年5月29日,武汉
    [20]    袁封明, 程芝锋, 吴辉*, 巴贤友, 成晓北. 低温等离子体技术再生DPF的活性自由基发射光谱诊断研究. 2018年湖北省内燃机学会学术年会, 2018年6月16日, 武汉
    [21]    潘杰, 吴辉*, 王顺, 成晓北. DPF孔道内压降特性的对比模拟研究. 2018年湖北省内燃机学会学术年会, 2018年6月16日, 武汉

    专利/软件著作权:
    [1]    吴辉, 成晓北, 潘杰, 王东旭, 巴贤友. 一种过滤器内部颗粒沉积过程可视化装置及方法, 国家发明专利. 专利号:ZL201910809390.X,授权公告日: 2021年7月2日
    [2]    吴辉, 张普, 成晓北, 史明亮, 代曜源, 顾浩严. 碳烟微观形貌分析软件SootFringe软件V2.0. 计算机软件著作权登记, 证书号:软著登字第8220572号, 登记号:2021SR1497946, 登记日:2021年10月13日
    [3]    吴辉, 成晓北, 石晓龙, 沈涛, 李英. 碳烟微观形貌分析软件SootFringe软件V1.0. 计算机软件著作权登记, 证书号:软著登字第1426768号,登记号:2016SR248151, 登记日:2016年9月5日

    教材编写:
    [1]    邹春, 王兆文, 娄春, 范爱武, 吴辉. 基础燃烧学[M]. 华中科技大学出版社, 2021年1月, 武汉

    专题报告:
    [1]    吴辉. 基于低温等离子体注入的燃烧烟气Hg/NO协同氧化脱除实验研究. 第四届全国青年燃烧学术会议, 2018年4月1日,武汉
    [2]    吴辉. 柴油机碳烟理化特性与其后处理氧化活性的研究. 2020年度APC联合学术年会, 2020年9月26日, 武汉
    [3]    吴辉. 机动车尾气碳烟颗粒物的理化特性研究及积碳清除探索. 湖北省汽车工程学会2021年度学术年会, 2022年1月8日, 武汉

所获荣誉和奖励

    [1]    华中科技大学优秀教师班主任(2021)
    [2]    华中科技大学校优秀博士后(2013)
    [3]    华中科技大学青年教师教学竞赛优秀奖(2016, 2018)
    [4]    能源学院优秀共产党员(2016, 2018, 2021)
    [5]    中国内燃机学会第九届学术年会优秀论文一等奖(2016)(吴辉, 张普, 陈一为, 邱亮, 王兆文, 成晓北. 碳烟颗粒微观特性与其氧化活性的实验研究. 中国内燃机学会第九届学术年会, 2016年10月17-20日, 上海)
    [6]    APC汽车工程学会优秀论文三等奖(袁封明, 程芝锋, 吴辉*, 成晓北. 氧气低温等离子体活性自由基发射光谱诊断研究. APC汽车工程学会学术年会, 2017年7月19-21日, 泉州)
    [7]    湖北省内燃机学会优秀论文二等奖(2018)(袁封明, 程芝锋, 吴辉*, 巴贤友, 成晓北. 低温等离子体技术再生DPF的活性自由基发射光谱诊断研究. 2018年湖北省内燃机学会学术年会, 2018年6月16日, 武汉)
    [8]    APC汽车工程学会优秀论文二等奖(2018)(吴辉, 陈一为, 卢伟, 方晗, 胡强, 成晓北*. NO2与碳烟反应的实验研究. APC汽车工程学会学术年会, 2018年7月18-21日, 南京)
    [9]    第二届世界内燃机大会优秀论文二等奖(2021)(Pu Zhang, Ying Li, Hui Wu*, Xueli Song, Xiaobei Cheng*. Experimental study on the morphology and nanostructure of soot emitted from butanol blended diesel engine. The 2nd World Congress on Internal Combustion Engines, Apr. 21- 24, 2021, Jinan, China)