Motor modelinde hidrojen katkısı yanmayı güçlendirirken kirletici oluşumu da arttı
Doğal gaza hidrojen eklenmesi, bilgisayarda modellenen motorda yanmayı güçlendirdi. Ancak bazı püskürtme düzenlerinde kirletici oluşumu da arttı. Tek bir hakemli sayısal araştırma, aynı motor geometrisinde doğrudan ve dolaylı püskürtmeyi karşılaştırdı. Bulgular, yakıtın silindire nasıl verildiği ile ısı açığa çıkışı ve azot monoksit oluşumu arasındaki bağı incelenen çalışma koşulları içinde ortaya koyuyor.
Bilim··Akşam
Doğrudan püskürtmede ısı daha yoğun açığa çıktı
Motor benzetiminde yakıtın doğrudan püskürtülmesi, ısının daha erken ve yoğun açığa çıkmasına eşlik etti. Tepe basıncı ile sıcaklık da yükseldi. Doğal gaza eklenen hidrojen bu değişimleri güçlendirdi. Tek bir hakemli sayısal araştırmada dört düzen karşılaştırıldı: doğal gaz ve hidrojen katkılı doğal gaz, doğrudan ve dolaylı püskürtmeyle ayrı ayrı incelendi. Bütün hesaplarda kıvılcımla ateşlenen aynı temel motor geometrisi kullanıldı. Böylece yakıtla püskürtme biçiminin etkileri ortak bir hesaplama düzeninde karşılaştırılabildi.[1]
Hesaplama ağı pistonun hareketini izledi
Araştırmacılar motorun ölçülerinden bir geometri kurdu ve pistonla birlikte değişen bir hesaplama ağı kullandı. Akışkanların hareketini sayısal olarak hesaplayan yöntem, silindir içindeki akışı kimyasal tepkimeler ve enerji açığa çıkışıyla birlikte ele aldı. Ağ seçiminin sonuçlara etkisi sınandı; hesaplanan basınç deneysel ölçümlerle karşılaştırıldı. Dolaylı püskürtmede enerji daha yayvan biçimde açığa çıktı ve basıncın ulaştığı en yüksek değer daha düşüktü. Silindir duvarlarına geçen ısı da yakıt ile püskürtme düzenine göre değişti.[1]
Bir düzende sıcak yanma kirletici oluşumunu artırdı
Hidrojen katkılı yakıtın dolaylı püskürtüldüğü durumda, yüksek sıcaklıkta daha uzun kalınması azot monoksit oluşumundaki artışa eşlik etti. Aynı karşılaştırmada karbondioksit üretimi de arttı; yazarlar bunu daha tam yanmayla ilişkilendirdi. Sonuçların kapsamını motor geometrisi, ateşleme ayarı ve hesaplamanın sınır koşulları belirliyor. Basıncın deneyle uyuşması modelin bir bölümüne dayanak sağlıyor. Araçların farklı yüklerdeki emisyonları ve yakıtların üretimden kullanıma bütün karbon etkisi ise bu benzetimde ölçülenler arasında yer almıyor.[1]
