تحديد شروط التبريد المثلى لغازات العادم لإقلال تحول أول أوكسيد النيتروجين إلى ثاني أوكسيد النيتروجين

الملخص

في أثناء التبريد السريع للغازات الحارة الخارجة من العادم تتحول نسبه كبيرة من أول أكسيد النتروجين NO إلى ثاني أكسيد النتروجين NO₂ . ولكي نتمكن من إيجاد طريقة عملية لتبريد غازات العادم ومنع تحول  NOإلى NO₂ قمنا بإجراء دراسة تحليلية لتحديد تأثير شروط التبريد في عملية تحول  NOإلى NO₂ في غازات العادم، وقد افترضنا في أثناء عملية التحليل عدة مخططات لدرجات الحرارة وتم تحديد الأنواع الكيميائية التي ساهمت في تبدل NO إلى NO₂, وقد تبين من خريطة توزع درجات الحرارة لغازات العادم أن التحول يكون  أكبر ما يمكن عندما تكون درجات الحرارة  في المجال [1100 - 1400 K]، بينما إذا تمت المحافظة على درجة حرارة غازات العادم في المجال السابق لمدة أكثر من 50 ms فإن نسبة التحول إلى  NO₂ تنخفض وإن كانت سرعة التبريد عالية. وتبين الدراسة التفصيلية لحركة مكونات غازات العادم أن تشكل NO₂ يعتمد على التوازن بين ظروف تشكله وتفككه.

There is a large proportion of  NO that is converted to NO₂ through rapid cooling of hot exhaust gas. In order to find a practical cooling method of the exhaust gas and prevent conversion of NO to NO₂, cooling conditions of these gases are investigated by kinetic calculations. Various temperature profiles are assumed during the chemical species calculation which affect NO to NO₂ conversion. It is found that the temperature profiles of the exhaust gas between 1100 and 1400 K have a large effect on the NO to NO₂ conversion. When the exhaust gas is kept near the previous temperature for more than 50 ms, the NO to NO₂ conversion ratio can be low even when the cooling rate is high. Moreover, detailed kinetic studies show that NO₂ formation depends on the balance between formation and decompositions.