دراسة بجامعة قنا: «الهيدروجين» يعزز كفاءة محركات الديزل ويخفض الانبعاثات

كتب - عبدالرحمن أبوزكير:

شهدت كلية الهندسة بجامعة قنا، اليوم، مناقشة رسالة الماجستير المقدمة من المهندس محمود أحمد سيد عواجه، مدير الإدارة الهندسية بأحد الفنادق، بعنوان: «التحليل العددي والمحاكاة للمحركات الديزل ثنائية الوقود»، وذلك في إطار اهتمام الجامعة بدعم البحث العلمي وتشجيع الدراسات التطبيقية في المجالات الهندسية الحديثة.

أُجريت المناقشة تحت رعاية الأستاذ الدكتور أحمد عكاوي، رئيس جامعة قنا، والأستاذ الدكتور محمد وائل عبد العظيم، نائب رئيس الجامعة لشئون الدراسات العليا والبحوث، والأستاذ الدكتور عصام عبيد مبارك، عميد كلية الهندسة ووكيل الكلية لشئون الدراسات، والأستاذ الدكتور أحمد عبد الهادي عبد السميع، رئيس قسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة.

هيئة الإشراف على الرسالة

أشرف على الرسالة كل من الأستاذ 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.

تشكيل لجنة المناقشة والحكم

وضمت لجنة المناقشة والحكم الأستاذ الدكتور نوبي مهدي غزالي، أستاذ قسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة قنا، عضو لجنة الإشراف ورئيسًا، والدكتور مصطفى محمد مقرحى، أستاذ هندسة السيارات والجرارات بكلية الهندسة جامعة المنيا، محكمًا خارجيًا وعضوًا.

كما ضمت اللجنة الدكتور أحمد عبد الهادي عبد السميع، أستاذ مساعد ورئيس قسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة بقنا جامعة قنا، محكمًا داخليًا وعضوًا، والدكتور المعتز بالله عبد الله، أستاذ مساعد بقسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة قنا، عضوًا عن لجنة الإشراف.

الدراسة تبحث استخدام الهيدروجين مع الديزل

وتأتي الرسالة في إطار اهتمام كلية الهندسة بجامعة قنا بدعم البحث العلمي وتشجيع الدراسات التطبيقية في مجال هندسة محركات الاحتراق الداخلي والوقود البديل، بما يسهم في تطوير تقنيات أكثر كفاءة وأقل تأثيرًا على البيئة، وتحسين أداء المحركات وخصائص الاحتراق، إلى جانب الحد من الانبعاثات الضارة ودعم توجهات الاستدامة وتطبيقات الطاقة النظيفة في المجالات الهندسية.

محاكاة عمليات الاحتراق باستخدام ANSYS Forte

وبحثت الدراسة تأثير استخدام الهيدروجين كوقود مساعد للديزل في محركات الاحتراق الداخلي ثنائية الوقود، من خلال بناء نموذج عددي باستخدام برنامج ANSYS Forte لمحاكاة عمليات الاحتراق داخل أسطوانة المحرك.

كما تناولت الدراسة تأثير نسب حقن مختلفة من الهيدروجين عند سرعات تشغيل متعددة للمحرك، بهدف تقييم مدى تأثير إضافة الهيدروجين على أداء المحرك وخصائص عملية الاحتراق في ظل ظروف تشغيل مختلفة.

مقارنة النتائج بالبيانات التجريبية

وحرص الباحث خلال الدراسة على تقييم أداء النموذج العددي من خلال مقارنة نتائج المحاكاة بالبيانات التجريبية، بما يساعد على التحقق من قدرة النموذج على تمثيل السلوك الفعلي للمحرك، وقياس مدى دقة النتائج التي تم التوصل إليها في ظروف التشغيل المختلفة.

الهيدروجين يحسن خصائص الاحتراق

وأظهرت نتائج الدراسة أن إضافة الهيدروجين إلى وقود الديزل أسهمت في تحسين خصائص الاحتراق داخل المحرك، فضلًا عن تحقيق انخفاض في انبعاثات أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

كما أوضحت النتائج أن استخدام نسب متوسطة من الهيدروجين يحقق توازنًا أفضل بين رفع الكفاءة الحرارية للمحرك والحد من الانبعاثات، وهو ما يعزز إمكانية الاستفادة من الهيدروجين كوقود مساعد في محركات الديزل.

سرعة المحرك ونسبة الهيدروجين تؤثران على الأداء

وأشارت الدراسة إلى أن سرعة تشغيل المحرك ونسبة الهيدروجين المستخدم تؤثران بصورة مباشرة على الأداء وخصائص الاحتراق، بما يؤكد أهمية تحديد النسب التشغيلية المناسبة لتحقيق أفضل استفادة ممكنة من استخدام الهيدروجين مع وقود الديزل.

الهيدروجين بديل واعد لمحركات أكثر نظافة

وتبرز نتائج الرسالة أهمية استخدام الهيدروجين باعتباره أحد البدائل الواعدة لتطوير محركات ديزل أكثر كفاءة وأقل تأثيرًا على البيئة، خاصة في ظل التوجه العالمي نحو تقليل الانبعاثات والاعتماد على تقنيات الطاقة النظيفة والمستدامة.

وتؤكد الدراسة أن دمج الهيدروجين مع محركات الديزل يمكن أن يمثل أحد المسارات البحثية المهمة لتطوير تقنيات احتراق أكثر كفاءة، مع الحفاظ على الأداء وتقليل التأثيرات البيئية المرتبطة باستخدام الوقود التقليدي.

لجنة الحكم توصي بمنح الباحث درجة الماجستير

وفي ختام المناقشة، أوصت لجنة المناقشة والحكم بمنح الباحث المهندس محمود أحمد سيد عواجه درجة الماجستير في الهندسة الميكانيكية، تقديرًا لجهوده العلمية وما قدمته الرسالة من إضافة بحثية في مجال محركات الاحتراق الداخلي واستخدام الوقود البديل، وما توصلت إليه من نتائج يمكن أن تسهم في تطوير محركات أكثر كفاءة وأقل انبعاثًا.