مدلسازی آثار افزودن دوده و محصولات احتراق ناقص متان بر سینتیک شیمیایی احتراق متان و تولید آلاینده ‏ها

Abstract

تحقیقات پیشین نشان‌دهنده نقش بارز افزودن دوده در بهبود تابش شعله سوخت گاز طبیعی است؛ اما اثر این افزودنی بر تولید آلاینده‌ها و همچنین روند واکنش احتراق متان کمتر مورد توجه بوده است. پژوهش حاضر با استفاده از مکانیزیم GRI3.0 و در شرایط صفر بعدی توسط کدهای کانترا به بررسی سینتیکی اثر افزودن دوده با فرض حالت گازی بر واکنش‌های زنجیرهای احتراق متان و کسر مولی آلاینده‌ها و گونه‌های میانی احتراق متان می‌پردازد. همچنین افزودن محصولات احتراق ناقص متان به عنوان راهکاری برای کنترل آلاینده‌ها مورد ارزیابی سینتیکی قرارگرفته است. نتایج دقت قابل قبول استفاده از مدل صفر بعدی و مکانیزم GRI3.0 با فرض رفتاری گازی برای ذرات دوده برای ذرات با قطر کمتر از 25میکرون را نشان می‌دهد. تحلیل سینتیکی حاکی است افزودن دوده با فرض حالت گازی با افزایش نرخ تولید رادیکال‌های فعال در احتراق موجب تولید بیشتر آلاینده COشده و با افزایش نسبی دما موجب رشد کسر مولی آلاینده NOخواهد شد. از طرفی افزودن محصولات احتراق ناقص باعث کاهش تولید آلاینده COشده و دمای احتراق را نیز می‌کاهد. بر این اساس می‌توان به منظور افزایش تابش شعله و همچنین کنترل آلاینده‌ها ترکیبی از افزودنی کربن و محصولات احتراق ناقص را به احتراق متان اضافه نمود.