Il team SJTU studia la combustione dell'ammoniaca HCCI nel motore a pistoni liberi

I ricercatori dell’Università Jiao Tong di Shanghai stanno studiando la combustione HCCI alimentata ad ammoniaca in un motore a pistoni liberi. In un articolo pubblicato sulla rivista Fuel, riportano un rapporto di compressione ottimale (CR = 25) per l'accensione dell'ammoniaca e una traiettoria ottimale del pistone (traiettoria simmetrica con Ω = 0,5) per la combustione HCCI dell'ammoniaca per migliorare l'efficienza termica e la riduzione simultanea di NOx.

L’ammoniaca è un promettente carburante a zero emissioni di carbonio, in grado di alimentare veicoli pesanti, macchinari non stradali e navi oceaniche con zero emissioni di CO2. Tuttavia, esistono ancora sfide pratiche quando si applica l’ammoniaca nei tradizionali motori a combustione interna (ICE) a causa della sua elevata energia di accensione, della lenta propagazione della fiamma e delle significative emissioni di NOx.

Il motore a pistoni liberi (FPE) è un'alternativa flessibile all'ICE il cui pistone può muoversi liberamente senza i vincoli dell'albero motore. Pertanto, la traiettoria del pistone può essere sfruttata come nuovo mezzo di controllo per facilitare la combustione dell’ammoniaca.

Per studiare la combustione dell'HCCI dell'ammoniaca in un FPE, il team ha innanzitutto sviluppato un modello che comprende un meccanismo di sintesi della traiettoria unico e un meccanismo di reazione dettagliato dell'ossidazione dell'ammoniaca. Hanno poi applicato varie traiettorie asimmetriche del pistone nel modello.

La combustione simulata dell'HCCI è stata analizzata attraverso sei caratteristiche: efficienza termica indicata; posizione della pressione di picco; temperatura dei gas di scarico; durata della combustione; ritardo di accensione ed emissioni di NOx.

Risorse

Chen Zhang, Biaowu Lu, Jinlong Wang, Lei Zhu, Jin Xiao, Zongxuan Sun, Zhen Huang (2023) "Analisi numerica della combustione HCCI dell'ammoniaca in un motore a pistoni liberi attraverso il controllo della combustione basato sulla traiettoria", Carburante, Volume 341 doi: 10.1016 /j.carburante.2023.127634

Pubblicato il 13 febbraio 2023 in Ammoniaca, Motori, Contesto di mercato | Collegamento permanente | Commenti (0)