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

یکی از راه های ممکن برای بهبود عملکرد موتورهای گازسوز، استفاده از یک افزودنی به عنوان مکمل به همراه گاز طبیعی، در مخلوط ورودی است. سوخت هیدروژن در مقایسه با سوخت های متعارف، به دلیل ارزش حرارتی بالاتر، محدوده اشتعال وسیع تر، سرعت شعله بیشتر، احتراق سریع تر و دمای احتراق کمتر برای این منظور گزینه مناسبی است. در این مقاله، یک موتور گازسوز از رده light ،duty به عنوان موتور پایه، انتخاب شده است. فرایند شبیه سازی موتور در نرم افزار gt-power انجام شده است و با استفاده از نتایج آزمون عملکردی موتور پایه با سوخت گاز، صحه گذاری شده است. درصدهای مختلف ترکیب دو سوخت گازطبیعی 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 می دهد که استفاده افزودن سوخت هیدروژن به گاز طبیعی، باعث بهبود مشخصه های عملکردی موتور می شود. براساس نتایج بدست آمده، با درصدهای هیدروژن معادل %10 تا %20 در ترکیب با گاز، شاخص های عملکردی بهبود می یابند و برای مقادیر هیدروژن بیشتر از %30 در ترکیب سوخت، اثر قابل ملاحظه ای در بهبود رفتار موتور مشاهده نمی شود.