Dans le contexte de la neutralité carbone, le carburant sans carbone mélangé ammoniac - hydrogène suscite un grand intérêt, mais les processus de synthèse de l’ammoniac et de décomposition de l’ammoniac pour la production d’hydrogène présentent également un risque d’explosion du mélange ammoniac-hydrogène. Actuellement, les études détaillées sur les mécanismes de combustion et d’explosion du mélange ammoniac-hydrogène sont insuffisantes, les mécanismes détaillés traditionnels étant très complexes et les calculs trop longs. Pour étudier les caractéristiques de combustion et d’explosion du mélange ammoniac-hydrogène à haute pression, un modèle homogène zéro dimension (c’est-à-dire un modèle simplifié ne tenant pas compte de la distribution spatiale et avec des propriétés physiques et chimiques homogènes) a été utilisé, en simplifiant le mécanisme détaillé existant par la méthode du graphe dirigé avec propagation d’erreur (DRGEP). Ensuite, une analyse de sensibilité a permis d’obtenir un mécanisme simplifié d’explosion de combustion ammoniac-hydrogène avec moins de réactions élémentaires. Le mécanisme simplifié a été couplé au modèle de dynamique des fluides numérique (CFD), permettant des simulations numériques de la combustion ammoniac-hydrogène dans des conduits. Les résultats montrent que le mécanisme simplifié présente de bonnes performances dans la validation de la vitesse de flamme laminaire et du temps de retard d’allumage. À des pressions d’explosion de 59,61 atm et 69,97 atm, l’erreur relative de la vitesse moyenne de l’onde de choc est inférieure à 1,4 %, ce qui démontre une bonne précision ; de plus, le modèle CFD couplé au mécanisme simplifié permet d’économiser des ressources de calcul. Les résultats de la recherche contribuent au développement des techniques de simulation CFD de la combustion ammoniac-hydrogène et peuvent fournir des orientations théoriques pour le processus de combustion et la prévention des explosions du carburant sans carbone mélange ammoniac - hydrogène.

combustion ammoniac-hydrogène; cinétique chimique; mécanisme réactionnel; mécanisme simplifié; simulation numérique; explosion