دراسة بجامعة قنا تبحث استخدام الهيدروجين لتحسين أداء محركات الديزل وخفض الانبعاثات
قنا - ممدوح السنبسي
شهدت كلية الهندسة بجامعة قنا مناقشة رسالة الماجستير المقدمة من المهندس محمود أحمد سيد عواجه، مدير الإدارة الهندسية بفندق SunRise Holidays Resort، حول التحليل العددي والمحاكاة لمحركات الديزل ثنائية الوقود، في إطار توجه الجامعة لدعم البحث العلمي وتشجيع الدراسات التطبيقية المرتبطة بالطاقة النظيفة وتطوير تقنيات المحركات.
جرت المناقشة تحت رعاية الدكتور أحمد عكاوي، رئيس جامعة قنا، والدكتور محمد وائل عبد العظيم، نائب رئيس الجامعة لشئون الدراسات العليا والبحوث، والدكتور عصام عبيد مبارك، عميد كلية الهندسة ووكيل الكلية لشئون الدراسات، والدكتور أحمد عبد الهادي عبد السميع، رئيس قسم الهندسة الميكانيكية.
وأشرف على الرسالة الدكتور نوبي مهدي غزالي، أستاذ قسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة قنا، والدكتور أحمد عمر معاذ، أستاذ مساعد بقسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة بني سويف، والدكتور المعتز بالله عبد الله، أستاذ مساعد بقسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة قنا.
وضمت لجنة المناقشة والحكم الدكتور نوبي مهدي غزالي رئيسًا، والدكتور مصطفى محمد مقرحى، أستاذ هندسة السيارات والجرارات بكلية الهندسة جامعة المنيا، محكمًا خارجيًا، والدكتور أحمد عبد الهادي عبد السميع، أستاذ مساعد ورئيس قسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة قنا، محكمًا داخليًا، إلى جانب الدكتور المعتز بالله عبد الله عضوًا عن لجنة الإشراف.
وبحثت الدراسة إمكانية استخدام الهيدروجين كوقود مساعد للديزل في محركات الاحتراق الداخلي ثنائية الوقود، بهدف تحسين كفاءة المحرك وخصائص الاحتراق وتقليل الانبعاثات الضارة، بما يتوافق مع الاتجاهات الحديثة نحو التوسع في استخدام مصادر الطاقة النظيفة.
واعتمد الباحث على بناء نموذج عددي باستخدام برنامج ANSYS Forte لمحاكاة عمليات الاحتراق داخل أسطوانة المحرك، مع دراسة تأثير نسب مختلفة من حقن الهيدروجين عند سرعات تشغيل متعددة، لتقييم انعكاس ذلك على أداء المحرك وكفاءة عملية الاحتراق في ظروف تشغيل متنوعة.
كما تضمنت الدراسة مقارنة نتائج المحاكاة بالبيانات التجريبية المتاحة، للتحقق من دقة النموذج العددي ومدى قدرته على محاكاة السلوك الفعلي للمحرك وتقديم نتائج يمكن الاستناد إليها في تطوير تقنيات استخدام الوقود البديل.
وأظهرت النتائج أن إضافة الهيدروجين إلى وقود الديزل ساهمت في تحسين خصائص الاحتراق داخل المحرك، إلى جانب خفض انبعاثات أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون، بما يعزز فرص استخدام الهيدروجين كوقود مساعد في محركات الديزل.
وأوضحت الدراسة أن استخدام نسب متوسطة من الهيدروجين حقق توازنًا أفضل بين تحسين الكفاءة الحرارية وتقليل الانبعاثات، مع اختلاف النتائج وفقًا لسرعة تشغيل المحرك ونسبة الهيدروجين المستخدمة.
وأكدت النتائج أهمية تحديد ظروف التشغيل ونسب المزج المناسبة لتحقيق أقصى استفادة من الهيدروجين، بما يتيح تطوير محركات تجمع بين الحفاظ على كفاءة الأداء وتقليل التأثيرات البيئية الناتجة عن استخدام الوقود التقليدي.
وتبرز الدراسة أهمية الهيدروجين كأحد البدائل الواعدة في مجال محركات الاحتراق الداخلي، خاصة مع تصاعد الجهود الرامية إلى خفض الانبعاثات والاعتماد على تقنيات أكثر كفاءة واستدامة.
وفي ختام المناقشة، أوصت لجنة المناقشة والحكم بمنح الباحث المهندس محمود أحمد سيد عواجه درجة الماجستير في الهندسة الميكانيكية، تقديرًا لجهوده وما قدمته الرسالة من نتائج بحثية في مجال محركات الديزل والوقود البديل.
