شبیه سازی اثر رقیق سازی هیدروژن در مشعل های کم چرخش بر روی میزان آلاینده های ناکس

امروزه به دلیل افزایش آلودگی ها و گرمایش جهانی ناشی از آن، مطالعه برروی روش های نوین احتراق به منظور کاهش آلاینده ها افزایش یافته و استفاده از مشعل های کم چرخش نیز به عنوان روشی نوین برای کاهش آلاینده های اکسید نیتروژن مطرح شده است. مطالعات گسترده ای درزمینه های متفاوت مربوط به این مشعل ها صورت گرفته است که یکی از این موارد رقیق سازی سوخت با هیدروژن به منظور پایدار ساختن شعله این مشعل ها می باشد. در این مقاله یک مشعل کم چرخش به همراه محفظه احتراق در حالت سه بعدی شبیه سازی شده ست که هدف از این شیه سازی بررسی مکانیزم تولید و میزان اکسید نیتروژن (Nox) تولیدیاین مشعل ها در حالت رقیق سازی سوخت متان با مقادیر متفاوت هیدروژن است. در این مطالعه به منظور صحت سنجی شبیه سازی، نتایج حاصل از شبیه سازی با یک آزمایش تجربی انجام گرفته در این زمینه تطبیق داده می شود. در این شبیه سازی میزان (Nox) تولیدی حاصل از رقیق سازی سوخت متان با 10 درصد هیدروژن تا 90 درصد هیدروژن بررسی شده و میزان (Nox) در این حالت ها با حالت بدون رقیق سازی مقایسه می شود تا اثر رقیق سازی در کاهش یا افزایش تولید (Nox)مشخص گردد. پس از صحت سنجی نتایج شبیه سازی با آزمایش تجربی، از نتایج شبیه سازی مشخص می گردد که افزایش رقیق سازی با هیدروژن تا 60 درصد تغییر چندانی در میزان (Nox) تولیدی ندارد و در بیشترین حالت میزان (Nox) بین 10 تا 15 درصد افزایش می یابد اما با افزایشرقیق سازی هیدروژن از 80 درصد و بیشتر ، میزان (Nox) تولیدی بهمیزان بیشتری افزایش یافته به طوری که مشاهده می شود در دماهای شعله آدیاباتیک بالای K 1800 ، میزان ناکس به صورت تقریبی دو برابر حالت بدون رقیق سازی می باشد که این افزایش به دلیل نزدیک شدن شعله به دهانه خروجی (LSI) و افزایش زمان بازماند محصولات احتراق می باشد. به این ترتیب مشاهده می شود که رقیق سازی سوخت با هیدروژن در مقادیر بالای 80 درصد سبب افزایش تولید غیرقابل قبول اکسید نیتروژن (Nox) می شود.