بررسی آلاینده های موتوری اشتعال جرقه ای با سوخت مخلوط متان و هیدروژن

امروزه، با توجه به ذخایر گسترده گاز طبیعی در جهان و همچنین رویکرد جهانی به کاهش آلاینده های محیط زیست، گسترش استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوختی پاک، در دستور کار بسیاری از کشورهای جهان قرار گرفته است. طرح های متنوعی برای گازسوز کردن موتورهای احتراق داخلی ارائه شده است. مخلوط کردن گاز طبیعی با سوخت های دیگر برای استفاده از مزایای توام هر یک از آنها، یکی از این طرح هاست. یکی از این مخلوط ها، ترکیب متان و هیدروژن با توجه به خصوصیات منحصر به فرد هر کدام است. در این مقاله، برای بررسی عملکرد موتور اشتعال جرقه ای با سوخت مخلوط متان و هیدروژن، از شبیه سازی ابعادی دوناحیه ای استفاده شده است. ترکیب شیمیایی مخلوط درون استوانه ۱۱ گونه شیمیایی است که با فرض تعادلی بودن واکنش ها تعیین شده اند. برای تعیین آلاینده اکسید نیتروژن و مونواکسیدکربن بترتیب از معادله سینتیکی زلدویچ توسعه یافته و معادله سینتیک شیمیایی دومرحله ای استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های تجربی موجود در مراجع صحه گذاری شده است. تطابق این نتایج نشانه دقت مناسب شبیه سازی در پیش بینی عملکرد موتور است. اثر ترکیب های مختلف متان و هیدروژن با غناهای (نسبت هم ارزی) مختلف بر آلاینده ها بررسی شد.

Keywords:

Spark ignition engine , Blended fuel , Methane , Hydrogen , Emission , موتور اشتعال جرقه ای , سوخت ترکیبی , متان , هیدروژن , آلایندگی