فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مطالعه حاضر به بررسی احتراق پیش آمیخته آمونیاک / متان در محیط متخلخل و تأثیر پارامترهای مختلف بر ویژگی‌های احتراق و تولید آلاینده‌ها می‌پردازد. استفاده از آمونیاک به‌عنوان یک سوخت بدون کربن در ترکیب با متان، چالش‌هایی نظیر کاهش کیفیت احتراق، پایداری شعله و افزایش تولید اکسیدهای نیتروژن (NOx) را به‌همراه دارد. به‌منظور رفع این مشکلات، استفاده از محیط متخلخل در محفظه احتراق می‌تواند به بهبود شرایط احتراق و کاهش تولید آلاینده‌ها کمک کند. برای بررسی این ایده در این تحقیق، تأثیر پارامترهای مختلف نظیر تخلخل محیط متخلخل (0.5. تا 1.0)، کسر سوخت آمونیاک در مخلوط آمونیاک / متان (0.1 تا 0.9) و نسبت هم‌ارزی سوخت به هوا (0.5. تا 1.0) به‌طور عددی بررسی و نتایج حاصل با داده‌های تجربی مقایسه شده است. برای شبیه سازی احتراق پیش آمیخته آمونیاک / متان از یک مدل آشفتگی  با مکانیسم سینتیک شامل 42 گونه و 130 واکنش استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که تغییرات تخلخل و نسبت سوخت، تأثیرات قابل‌توجهی بر دمای احتراق، انتشار گازهای آلاینده و پایداری شعله دارند. با کاهش سهم متان در سوخت با افزودن آمونیاک به ترکیب سوخت، کسرجرمی تولید دی‌اکسید کربن در محیط بدون تخلخل از 39 درصد برای متان خالص به 24 درصد برای ترکیب آمونیاک/ متان کاهش می‌یابد که نشان‌گر کاهش 38 درصد در کسرجرمی تولید دی‌اکسید کربن است. همچنین با استفاده از محیط متخلخل برای احتراق آمونیاک / متان در مقایسه با محیط بدون تخلخل کسرجرمی NOx از 2527 پی‌پی‌ام به 2319 پی‌پی‌ام کاهش می‌یابد که کاهش 8/2درصد را نشان‌ می‌دهد. همچنین در محیط متخلخل این کاهش در کسرجرمی تولید دی‌اکسید کربن برابر با 33 درصد است. این نتایج اهمیت بهینه‌سازی هم‌زمان تخلخل، نسبت سوخت و نسبت هم‌ارزی در سیستم‌های احتراقی را برای کاهش آلاینده‌ها و افزایش کارایی فرایندهای احتراقی نشان‌ می‌دهد.