مطالعه انتشار ناكس در احتراق گاز سنتز بدون شعله: اثر پارامترهاي دماي ورودي، غلظت اكسيژن اكسنده، تركيب سوخت گاز سنتز و نرخ كرنش

هدف از تحقيق جاري، بررسي تأثيرات پارامترهاي عملكردي كليدي مختلف در احتراق سوخت گاز سنتز بر روي انتشار آلاينده NO، نظير دماي ورودي اكسيدكننده، غلظت اكسيژن در تركيب اكسيدكننده، تركيب مختلف گاز سنتز و نرخ كرنش تحت شرايط سوخت-اكسيژن، اكسيژن غني و سوخت-هوا است. مدل‌سازي مورد‌نياز با بهره‌گيري از شعله جريان متقابل و سينتيك شيميايي GRI3.0 پياده‌سازي شده است. به منظور بررسي سهم اثرات شيميايي و فيزيكي ناشي از جايگزيني CO2 با N2، گونه خنثي FCO2 با دو شرط عدم مشاركت در واكنش‌هاي شيميايي و همچنين دارا بودن خواص فيزيكي يكسان با CO2 بكار گرفته شده است. شاخص انتشار آلاينده NO در شرايط دمايي پايين تحت شرايط احتراق با اكسيدكننده هوا و اكسيژن خالص تفاوت چنداني با يكديگر نداشته، در حالي كه با افزايش دماي شعله به بيش از 1800 كلوين، انتشار آلاينده NO افزايش قابل توجهي به خصوص از طريق مكانيزم حرارتي دارد. مقايسه ميان احتراق‌هاي سوخت-هوا، اكسيژن غني و گاز سنتز-اكسيژن بيانگر اين است كه شاخص انتشار آلاينده NO تحت شرايط اكسيژن غني حدود 90 درصد و در شرايط سوخت-اكسيژن بيش از 99 درصد كمتر از شرايط سوخت-هوا است. بالا بودن سطح هيدروژن در تركيب سوخت گاز سنتز سبب تقويت مكانيزم N2O-مياني به ويژه تحت شرايط احتراق سوخت-اكسيژن به صورت عمده از طريق واكنش R199 در تشكيل NO شده است. بررسي‌ها نشان مي‌دهد در مقادير نرخ‌هاي كرنش بالا به دليل مدت زمان اقامت پايين محصولات، سطح شاخص انتشار آلاينده NO نيز كاهش مي‌يابد.