مطالعه عددی تاثیر زمانبندی تزریق بر آلایندگی یک موتور دوگانه سوز آمونیاک - هیدروژن

تاکید جهانی برا ی کربن زدایی بخش انرژ ی، به ویژه در بخش حمل و نقل ، توجه محققان را به استفاده از سوخت ها ی جایگزین با منابع تجدید پذیر جلب کرده است . مطالعات اخیر نشان داده است که آمونیاک پتانسیل جایگزینی برا ی سوخت ها ی فسیلی را دارد و رقیب برجسته ای برا ی هیدروژن است . اگر چه آمونیاک مزایای زیاد ی در مقایسه با هیدروژن دارد، اما از ویژگی ها ی خوداشتعال ضعیف رنج می برد و برا ی تقویت احتراق پایدار نیاز به تمهیدات بیشتر ی دارد. مطالعات نشان داده است که استفاده همزمان از هیدروژن با آمونیاک در موتورها ی احتراق داخلی می تواند تا حد ی مشکل خوداشتعالی را در موتورها ی احتراق تراکمی برطرف کند. در این مطالعه ، اثرات زمان بند ی تزریق آمونیاک بر ویژگی ها ی احتراق و آلایندگی یک موتور با سوخت آمونیاک و هیدروژن به صورت عدد ی بررسی شده است .یک موتور دیزل توربوشارژ با نسبت تراکم ۵/۱۶ در نظر گرفته شده است . به منظور بهبود احتراق آمونیاک، دما و فشار هوا ی ورود ی دریک محدوده منطقی افزایش یافت و هیدروژن به هوای ورودی اضافه شد. معادلات حاکم بر احتراق موتور به صورت عدد ی با استفاده ازیک مکانیسم احتراق قابل اطمینان حل شد. نتایج نشان دا د که پیشرسی تزریق آمونیاک می تواند زمان تاخیر اشتعال را کاهش دهد. با این حال، تشکیل NOx افزایش می یابد . تاخیر در تزریق آمونیاک (در کمتر از ۳۵۵ درجه زاویه میل لنگ ) می تواند فشار، دما و تشکیل NOx را کاهش دهد. کاهش مدت تزریق آمونیاک باعث کاهش زمان تاخیر اشتعال و افزایش بیشینه فشار، دما و انتشار NOx شد. بر خلاف موتورها ی دیزلی ، استراتژی تزریق جداگانه بر بیشینه فشار در موتور آمونیاک -هیدروژن دوگانه سوز به دلیل وجود هیدروژن تاثیر قابل توجهی نداشت . انتشار NOx نیز با این استراتژ ی تزریق بالاتر بود.

کلیدواژه ها:

احتراق ، آمونیاک ، موتور دوگانه سوز ، آلایندگی .