انجمن احتراق ایران سوخت و احتراق 2008-3629 18 3 2025 12 22 Investigating power generation in a dual-fuel combustion process (hydrogen-diesel-biodiesel) in the presence of a combined oxygenated additive بررسی تولید توان در فرایند احتراق دوگانه‌سوز (هیدروژن-دیزل-بیودیزل) در حضور افزودنی‌ ترکیبی اکسیژن‌دار 126 146 242578 10.22034/jfnc.2026.547016.1443 FA عبدالرضا مهین غفاری نیا مهندسی بیوسیستم،دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران وحید رستم پور مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران محمدحسین عباسپور فرد مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران عادل رضوانی وند فنائی مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران آرش محبی مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران جواد زارعی مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Journal Article 2025 07 25 This study investigates the performance and emission characteristics of a dual-fuel engine running at full load on diesel, biodiesel blends (B5 and B20), hydrogen-oxygen (HHO) gas, and a blended additive (combination of acetone, ethanol, sulcatol, and dimethyl carbonate). Tests were conducted to evaluate key performance metrics, including brake power, brake-specific fuel consumption, and various emissions, including unburned hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, and nitrogen oxides. The results show that if the effects of HHO and the blended additive are excluded, diesel consistently outperforms both biodiesel blends (B5 and B20) regarding braking power and efficiency and exhibits superior combustion properties. However, the addition of HHO improved the brake power and reduced the emission of unburned hydrocarbons and carbon monoxide in biodiesel blends, especially at lower concentrations of the combined additives. However, while CO2 emission was lower for biodiesel blends than diesel, the presence of HHO also improved NOx emissions. These findings demonstrate the potential of HHO as a performance enhancer in biodiesel applications while emphasizing the need for careful management of NOx emissions. Also, the effect of the combined additives in certain conditions, such as the emission of unburned hydrocarbons or the emission of nitrogen oxides in high percentages of using biodiesel (B20A6), is more prominent, which can improve the conditions in critical conditions. However, the B5A2 fuel sample can be relatively identified as a suitable fuel in different percentages of HHO from the point of view of engine emissions. <strong><span dir="RTL">این </span><span dir="RTL">مطالعه به بررس</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> و</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ژگ</span><span dir="RTL">ی‌</span><span dir="RTL">ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> عملکرد</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> و انتشارآلا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">نده</span><span dir="RTL">‌ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> </span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ک</span><span dir="RTL"> موتور دوگانه سوز احتراق تراکم</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> با مصرف مخلوط‌ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ود</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">زل</span><span dir="RTL"> (</span>B5<span dir="RTL"> و </span>B20<span dir="RTL">)، گاز ه</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">دروژن</span><span dir="RTL">-اکس</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ژن</span><span dir="RTL"> (</span>HHO<span dir="RTL">) و </span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ک</span><span dir="RTL"> افزودن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ترک</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> (ترک</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> از است</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ن،</span><span dir="RTL"> اتانول، سولکتال و د</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> مت</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ل</span><span dir="RTL"> کربنات) در شرا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ط</span><span dir="RTL"> بار کامل موتور می‌پر</span><span dir="RTL">دازد</span><span dir="RTL">. </span><span dir="RTL">در این پژوهش، آزمون‌های تجربی در یک موتور دیزل تک‌سیلندر با دور ثابت 1500</span> rpm <span dir="RTL">و بار کامل انجام شد و ترکیب بهینه‌ی افزودنی‌ها با استفاده از طراحی آزمایش</span> D-optimal <span dir="RTL">در نرم‌افزار</span> Design Expert <span dir="RTL">تعیین </span><span dir="RTL">ش</span><span dir="RTL">د. اندازه‌گیری‌های مربوط به توان ترمزی، مصرف سوخت ویژه ترمزی و غلظت آلاینده‌ها</span><span dir="RTL"> </span><span dir="RTL">‌</span>(CO<span dir="RTL">، </span>CO₂<span dir="RTL">، </span>HC<span dir="RTL">، </span>NOx) <span dir="RTL"> </span><span dir="RTL">بر اساس استانداردهای</span> ASTM <span dir="RTL">انجام شد</span>.<span dir="RTL"> نتا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ج</span><span dir="RTL"> نشان می‌دهد که در غ</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">اب</span><span dir="RTL"> </span>HHO<span dir="RTL"> و افزودن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ترک</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">،</span><span dir="RTL"> مخلوط سوخت</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> د</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">زل</span><span dir="RTL"> و ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ود</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">زل</span><span dir="RTL"> (</span>B5<span dir="RTL"> و </span>B20<span dir="RTL">) از نظر توان ترمز</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> و کارا</span><span dir="RTL">یی</span><span dir="RTL"> بهتر عمل می‌کند و آلا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">نده</span><span dir="RTL">‌ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> کمتر</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> تول</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">د</span><span dir="RTL"> می‌کند را نشان می‌دهد. اما افزودن </span>HHO<span dir="RTL"> باعث بهبود توان ترمز</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> و کاهش انتشار ه</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">دروکربن‌ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> نسوخته و مونوکس</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">دکربن</span><span dir="RTL"> در مخلوط‌ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ود</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">زل،</span><span dir="RTL"> به و</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ژه</span><span dir="RTL"> در غلظت‌ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> پا</span><span dir="RTL">یی</span><span dir="RTL">ن</span><span dir="RTL"> تر افزودن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ترک</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> شد. با ا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ن</span><span dir="RTL"> وجود انتشار د</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> اکس</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">دکربن</span><span dir="RTL"> برا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> مخلوط‌ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ود</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">زل</span><span dir="RTL"> در مقا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">سه</span><span dir="RTL"> با د</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">زل</span><span dir="RTL"> کمتر بود، حضور </span>HHO<span dir="RTL"> منجر به بهبود انتشار اکس</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">دها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">تروژن</span><span dir="RTL"> ن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ز</span><span dir="RTL"> شد. ا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ن</span><span dir="RTL"> </span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">افته‌ها</span><span dir="RTL"> پتانس</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ل</span><span dir="RTL"> </span>HHO<span dir="RTL"> را به‌عنوان </span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ک</span><span dir="RTL"> تقو</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ت‌کننده</span><span dir="RTL"> عملکرد در کاربرد</span><span dir="RTL">ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ود</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">زل</span><span dir="RTL"> نشان م</span><span dir="RTL">ی‌</span><span dir="RTL">دهد</span><span dir="RTL"> و در ع</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ن</span><span dir="RTL"> حال بر ن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">از</span><span dir="RTL"> به مد</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ر</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ت</span><span dir="RTL"> دق</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ق</span><span dir="RTL"> انتشار اکس</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">دها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">تروژن</span><span dir="RTL"> تأک</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">د</span><span dir="RTL"> م</span><span dir="RTL">ی‌</span><span dir="RTL">کند</span><span dir="RTL">. همچن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ن</span><span dir="RTL"> تأثیر افزودن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ترک</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> در شرا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ط</span><span dir="RTL"> خاص مانند انتشار ه</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">دروکربن</span><span dir="RTL">‌ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> نسوخته، </span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ا</span><span dir="RTL"> انتشار اکس</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">دها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ن</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">تروژن</span><span dir="RTL"> در درصدها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> بالا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> به کارگ</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ر</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ود</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">زل</span><span dir="RTL"> (</span>B20A6<span dir="RTL">) ب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">شتر</span><span dir="RTL"> برجست</span><span dir="RTL">ه</span><span dir="RTL"> می‌شود که می‌تواند در شرا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ط</span><span dir="RTL"> بحران</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> شرا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ط</span><span dir="RTL"> را بهبود دهد. با ا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">ن</span><span dir="RTL"> حال می‌توان نمونه سوخت </span>B5A2<span dir="RTL"> را به</span><span dir="RTL">‌</span><span dir="RTL">طور نسب</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> به</span><span dir="RTL">‌</span><span dir="RTL">عنوان سوخت</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> مناسب در درصدها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> مختلف </span>HHO<span dir="RTL"> از نقطه نظر انتشارات آلا</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">نده</span><span dir="RTL">‌ها</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL"> موتور پ</span><span dir="RTL">ی</span><span dir="RTL">شنهاد</span><span dir="RTL"> کرد</span></strong> https://www.jfnc.ir/article_242578_816e92ef4e629dfa22be4795f0a8d163.pdf