Studio del Processo di Ossidazione dell’Etanolo per Motori Termici a Basse Emissioni

Negli ultimi anni l’etanolo ha destato un sempre maggior interesse come combustibile alternativo per i motori termici, sia in forma pura che miscelato con combustibili tradizionali. Lo scopo di questo lavoro consiste nell’individuare un meccanismo chimico-cinetico dettagliato per l’ossidazione dell’etanolo che, implementato in codici di calcolo CFD, costituisca un accurato strumento per lo studio di motori termici a basse emissioni. Pertanto, sono stati analizzati tre meccanismi cinetici di reazione, selezionati tra i vari modelli presenti in letteratura, con diverse caratteristiche di efficienza ed accuratezza. Il primo è costituito da 351 reazioni reversibili che coinvolgono 58 specie chimiche; il secondo è composto da 288 reazioni reversibili che coinvolgono 57 specie chimiche e include la formazione degli ossidi di azoto, attraverso 53 reazioni e 14 specie chimiche; il terzo è costituito da 142 reazioni reversibili che coinvolgono 34 specie chimiche. In questo lavoro si descriverà e si confronterà la struttura dei tre meccanismi cinetici di reazione e si presenteranno i risultati ottenuti applicandoli allo studio dell’accensione di miscele omogenee. Tali risultati, ottenuti con diversi valori iniziali di temperatura, pressione e concentrazione delle specie chimiche, saranno confrontati con dati sperimentali presenti in letteratura. Inoltre, si presenteranno i risultati dell’analisi di sensitività applicata ai tre meccanismi, allo scopo di identificare le fasi che controllano la velocità di reazione e di conoscere l’importanza relativa delle reazioni che compongono il meccanismo. Il passo successivo consisterà nella messa a punto di un meccanismo ridotto per l’ossidazione dell’etanolo, che consenta di studiare le camera di combustione di motori termici in configurazione tridimensionale in tempi di calcolo di pratico interesse.