بررسی تاثیر افزودن هیدروژن بر سرعت شعله آرام مخلوط متان-هیدروژن؛ تحلیل مقایسهای مکانیزمهای شیمیایی San Diego, GRIMECH۳.۰

با توجه به کاهش ذخایر سوختهای فسیلی و نیاز به کاهش آلاینده ها هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک و با پتانسیل بالا مطرح شده است. با این حال استفاده از هیدروژن در موتورهای احتراق داخلی و توربینهای گازی با چالش هایی مواجه است که شامل خطرات، ایمنی، انتشار بالای نیتروژن اکسیدها و ناپایداری های شعله می شود. برای حل این مشکلات مخلوط های هیدروژن-هیدروکربن ها به ویژه مخلوط های متان-هیدروژن مورد بررسی قرار گرفته اند. در این مقاله سرعت شعله آرام مخلوط های متان-هیدروژن با استفاده از دو مکانیزم شیمیایی مختلف و نرم افزار Cantera در شرایط مختلف نسبت هم ارزی شبیه سازی شده است. هدف این مطالعه بررسی دقت این مکانیزم ها در پیش بینی سرعت شعله آرام برای ترکیب های مختلف هیدروژن-متان از درصدهای پایین تا بالای هیدروژن می باشد، همچنین تاثیر تغییرات درصد هیدروژن بر روی سرعت شعله آرام مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردیده است. نتایج این تحقیق می تواند به عنوان مبنای طراحی موتورهای احتراق داخلی جدید با سوخت ترکیبی هیدروژن-هیدروکربن و بهبود عملکرد سوخت های ترکیبی هیدروژن در سیستم های انرژی فعلی مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

سرعت شعله , آرام ترکیب متان هیدروژن , نسبت هم ارزی , مکانیزم شیمیایی GRIMECH