بررسی عددی افزودن هیدروژن به گاز طبیعی در موتور گازسوز بر روی مشخصه های عملکردی موتور

برای بهبود عملکرد موتورهای گازسوز، سوخت هیدروژن به دلیل ارزش حرارتی بالاتر، محدوده اشتعال وسیع تر، سرعت شعله بیشتر، احتراق سریع­تر و دمای احتراق کمتر، به عنوان مکمل، به همراه گاز طبیعی، به مخلوط ورودی موتور اضافه شد. یک موتور گازسوز از رده Light Duty، به عنوان موتور پایه، انتخاب شد. فرایند شبیه سازی موتور در نرم­افزار GT-Power انجام شد و با استفاده از نتایج آزمون عملکردی موتور پایه با سوخت گاز، صحه­ گذاری صورت گرفت. درصدهای مختلف ترکیب دو سوخت گاز طبیعی و هیدروژن با اعمال شرایط مختلف پایش احتراقی، بر روی مدل شبیه­ سازی اعمال شده و ضمن بررسی شاخص­ های عملکردی موتور مانند گشتاور، BSFC، بازده حجمی، BMEP، فشار درون سیلندر و NOx، بهترین درصدها برای مخلوط سوخت تعیین شده است. نتایج نشان می­دهد که افزودن سوخت هیدروژن به گاز طبیعی، باعث بهبود مشخصه­ های عملکردی موتور می­شود. براساس نتایج به دست آمده، با درصدهای هیدروژن معادل ۱۰% تا ۲۰% در ترکیب با گاز، شاخص­ های عملکردی بهبود می­ یابند و برای مقادیر هیدروژن بیشتر از ۳۰% در ترکیب سوخت، اثر قابل ملاحظه ای در بهبود رفتار موتور رخ نخواهد داد.

کلیدواژه ها:

موتور گازسوز ، سوخت هیدروژن ، ترکیب سوخت ، بهبود عملکرد موتور