استغلال الهیدروجین المولد باستخدام الموجات فوق الصوتیة کمصدر جدید للطاقة لتشغیل محرک صغیر

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 مهندس زراعی بمعهد بحوث الهندسة الزراعیة - مرکز البحوث الزراعیة بالدقی - الجیزة - مصر.

2 أستاذ مساعد بقسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة طنطا - مصر.

3 باحث بمعهد بحوث الهندسة الزراعیة - مرکز البحوث الزراعیة بالدقی - الجیزة - مصر.

المستخلص

نظرا لزیادة استخدام محرکات البنزین فی العالم مما أدى الى تدهور المناخ ونظرا لخصائص احتراق الهیدروجین والذى له تأثیر کبیر على تحسین أداء محرکات الاشتعال، کان الغرض الرئیسی من هذا العمل هو دراسة امکانیة استخدام الهیدروجین کوقود نظیف لمحرکات البنزین ذات القدرات الصغیرة. أجریت التجارب بمحطة أبحاث واختبار الجرارات والالات الزراعیة بالإسکندریة لدراسة تقییم اداء استخدام الهیدروجین المولد باستخدام الموجات فوق صوتیة فى محرکات البنزین الصغیرة وتم تنفیذ التجارب آخذین فی الاعتبار أداء النظام الکهربائی للهیدروجین باستخدام الموجات فوق الصوتیة من حیث معدل إنتاج الهیدروجین وکفاءة النظام باستخدام ثلاث ترددات مختلفة (20 و25 و 30 کیلو هیرتز) وثلاث أشکال للموجة (جیبیة ومثلثیة ومربعة)، وتم قیاس قدرة المحرک باستخدام الهیدروجین کوقود ومقارنتها باستخدام البنزین کوقود. أظهرت النتائج أن شکل الموجة المثلثیة عند تردد 25 کیلو هرتز أعطى أعلى معدل إنتاج للهیدروجین، کما أظهرت النتائج أن کفاءة النظام بلغت 72%.

الموضوعات الرئيسية


Alfredo, U., M. Luis, A. Gand and Sanchis (2012). Hydrogen production from water electrolysis: Current Status and Future Trends. Proceedings of the IEEE,100(2):410 – 426.
Boretti, A. (2010). Comparison of fuel economies of high-efficiency diesel and hydrogen engines powering a compact car with a flywheel-based kinetic energy recovery systems. Int. J. Hydrogen Energy 35: 8417–8424.
Caton, J. A. (2001). An investigation of cause of backfire and its control due to creviced volumes in hydrogen-fueled engine. Trans ASME,23:204–210.

Das, L.M. (2002). Near-term introduction of hydrogen engines for automotive and agricultural application. International Journal of Hydrogen Energy, 27(5): 479-487.

El-Oliemy, R. M., A. M. H. El-Metwally, M. R. Darwish and S. G. Hemeda (2017). Design and development of an ultrasonic electrolyzer system for hydrogen production. Sci. Int. (Lahore), 29(5):4501-4506.
Fontana, A., E. Galloni, E. Jannelli and M. Minutillo (2002). Performance and fuel consumption estimation of a hydrogen enriched gasoline engine at part-load operation. SAE Paper No. 2002-01-2196.
Garni, M. (1995). A simple and reliable approach for the direct injection of hydrogen in internal combustion engines at low and medium pressures. Int J Hydrogen energy,20:723–726.
Gosch, A., M. Hildegrate, W. Ursula and J. Walter (1983). The anaerobic treatment of poultry manure. Animal Res. And Dev., 17: 62-73.
 Haragopala, R. B., K. N. Shrivastava and H. N. Bhakta (1983). Hydrogen for dual fuel engine operation. Int J Hydrogen energy,8:381–384.
Ji, C. and S. Wang (2009). Effect of hydrogen addition on the idle performance of a spark ignited gasoline engine at stoichiometric condition. Int. J. Hydrogen Energy, 34(8):3546–3556.
Ji, C., S. Wang and B. Zhang, (2010). Combustion and emissions characteristics of a hybrid hydrogen-gasoline engine under various loads and lean conditions. Int. J. Hydrogen Energy, 35(11):5714–5722.
Ming, Y. L. and L. W. Hourng (2014). Ultrasonic wave field effects on hydrogen production by water electrolysis. Journal of the Chinese Institute of Engineers, 37(8):1080–1089.
Shudo, T. and H. R. Suzuki (2002). Applicability of heat transfer equations to Hydrogen combustion. JSAE Review,23:303–308.
Zadeh, S. H. (2014). Hydrogen production via ultrasound-aided alkaline water electrolysis. Journal of Automation and Control Engineering, 2(1):103-109.