Tối ưu hoá mô hình cháy đối với hỗn hợp NH3/Syngas: So sánh thực nghiệm

Abstract

Các nguồn tài nguyên hóa thạch đang dần cạn kiệt và các ảnh hưởng tiêu cực từ khí thải của chúng đang là vấn đề nóng mà cả thế giới đều phải quan tâm chính vì thế bên cạnh năng lượng điện các nguồn năng lượng xanh cũng được phát triển mạnh. Việt Nam lại có trữ lượng phế phẩm nông nghiệp lớn nên việc sản xuất các nguồn năng lượng tái tạo như NH3, syngas có rất nhiều lợi thế phát triển. NH3 có nhiều ưu điểm như giàu H2 khi cháy không phát thải ra carbon phù hợp với mục tiêu Net zero cacbon của thế giới và các nhược điểm cháy chậm hay năng lượng cháy cao cũng được khắc phục nhờ kết hợp với syngas. Và ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất đến đặc tính cháy tầng của hỗn hợp amoniac/syngas được chúng tôi xem là vấn đề trọng điểm để phát triển hỗn hợp nhiên liệu tiềm năng này. Vì vậy, chúng tôi đề xuất đề tài “Tối ưu hoá mô hình cháy đối với hỗn hợp NH3/Syngas: So sánh thực nghiệm” để tìm hiểu rõ hơn về vấn đề này. Phương pháp nghiên cứu chúng tôi sẽ nghiên cứu tính chất của NH3 và syngas, sau đó sẽ thiết lập mô phỏng quá trình cháy. Quan sát sự thay đổi và ảnh hưởng tới tốc độ cháy của quá trình khi thay đổi các điều kiện cháy áp suất và nhiệt độ ở các mô hình cháy khác nhau và tiến hành so sánh. Đề tài sử dụng phương pháp mô phỏng số để nghiên cứu quá trình cháy của hỗn hợp nhiên liệu amoniac/syngas. Dùng phần mền chemkin pro để mô phỏng tốc độ cháy của hỗn hợp nhiên liệu amoniac/syngas ở nhiều điều kiện khác nhau, áp suất 1atm, 3atm, 5atm, 10atm, 20atm và nhiệt độ 300°K, 350°K, 400°K, 450°K, thành phần phần trăm H/C trong syngas thay đổi theo tỷ lệ 0.25-4 với các tỷ lệ hòa trộn thay đổi (ϕ = 0.8-1.4) và biến đổi thành phần phần trăm của các khí trong hỗn hợp nhiên liệu. Sau đó, so sánh kết quả thực nghiệm và mô phỏng để hiệu chỉnh và tối ưu hóa mô hình cơ chế phản ứng cho hỗn hợp nhiên liệu amoniac/syngas.