بررسي سينتيكي اثر غني سازي با هيدروژن بر توليد آلاينده ها و گازهاي گلخانه اي در موتور گازسوز در نسبت تراكم بالا

موتورهاي احتراق داخلي بدون شك سهم عمده اي در بحران فزاينده آلودگي هوا و گرمايش كره زمين دارند. به ­علاوه، استفاده از گاز طبيعي فشرده، علي رغم داشتن تركيبات متفاوت، به عنوان سوخت جايگزين گسترش يافته است. در اين راستا، تحقيق حاضر به بررسي اثر غني سازي سوخت گاز طبيعي تهران با هيدروژن بر آلايندگي و ميزان توليد گازهاي گلخانه اي در يك موتور گازسوز در نسبت تراكم بالا مي پردازد. يك موتور جرقه اي تك سيلندر گازسوز به صورت جامع با استفاده از مدل ديناميك گاز يك بعدي و بهره بردن از استراتژي شبيه سازي ترموديناميكي صفربعدي در المان هاي اصلي مدل سازي شده و يك زنجيره مفصل شيميايي براي شبيه سازي احتراق داخل سيلندر استفاده شده است. مدل نهايي براساس توزيع فشار داخل سيلندر، دبي سوخت و دبي هواي مبتني بر مشاهدات آزمايشگاهي كاليبره شده است. شبيه سازي عملكرد موتور در نسبت تراكم بالا (CR=16) و در دور موتور ثابت 2000 دور در دقيقه و بارهاي مختلف انجام شده است. همچنين، شبيه سازي علاوه­ بر متان خالص به عنوان جايگزين گاز طبيعي، براي گاز واقعي مورد استفاده در شهر تهران نيز انجام پذيرفته و نتايج موتور پايه براي هر دو نوع سوخت با يافته هاي آزمايشگاهي يك نمونه موتور تك سيلندر آزمايشگاهي ارزش گذاري شده اند. مدل صحه گذاري شده براي پيش بيني رفتار عملكردي و آلايندگي موتور هنگام غني سازي سوخت گاز طبيعي مصرفي با مقادير متفاوت حجمي هيدروژن به كار رفته است. نتايج نشان مي دهد با افزايش درصد غني سازي به وسيله هيدروژن، ميزان مونواكسيدكربن، دي اكسيدكربن و متان در تمام شرايط كاهش مي يابد. همچنين، علي رغم افزايش فشار بيشينه داخل سيلندر با افزايش درصد غني سازي، ميزان فشار متوسط انديكاتوري كاهش مي يابد.