بررسی آلاینده‌های موتوری اشتعال جرقه‌ای با سوخت مخلوط متان و هیدروژن

امروزه، با توجه به ذخایر گسترده گاز طبیعی در جهان و همچنین رویکرد جهانی به کاهش آلاینده‌های محیط زیست، گسترش استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوختی پاک، در دستور کار بسیاری از کشورهای جهان قرار گرفته است. طرح‌های متنوعی برای گازسوز کردن موتورهای احتراق داخلی ارائه شده است. مخلوط کردن گاز طبیعی با سوخت‌های دیگر برای استفاده از مزایای توأم هر یک از آنها، یکی از این طرح‌هاست. یکی از این مخلوط‌ها، ترکیب متان و هیدروژن با توجه به خصوصیات منحصر به فرد هر کدام است. در این مقاله، برای بررسی عملکرد موتور اشتعال جرقه‌ای با سوخت مخلوط متان و هیدروژن، از شبیه‌سازی ابعادی دوناحیه‌ای استفاده شده است. ترکیب شیمیایی مخلوط درون استوانه 11 گونه شیمیایی است که با فرض تعادلی بودن واکنش‌ها تعیین شده اند. برای تعیین آلاینده اکسید نیتروژن و مونواکسیدکربن بترتیب از معادله سینتیکی زلدویچ توسعه یافته و معادله سینتیک شیمیایی دومرحله‌ای استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با داده‌های تجربی موجود در مراجع صحه‌گذاری شده است. تطابق این نتایج نشانه دقت مناسب شبیه‌سازی در پیش‌بینی عملکرد موتور است. اثر ترکیب‌های مختلف متان و هیدروژن با غناهای (نسبت هم‌ارزی) مختلف بر آلاینده‌ها بررسی شد.