La température de la liquéfaction de l'hydrogène est beaucoup plus basse que celle du gaz naturel, ce qui nécessite un processus de refroidissement omlus pénible, des étapes de liquéfaction complexes, une grande empreinte et un coût d'investissement élevé. La liquéfaction par expansion supersonique est une nouvelle technique émergente de séparation et de liquéfaction des gaz, offrant des avantages tels que la fermeture du processus, l'efficacité énergétique, la protection de l'environnement et des coûts réduits. Par conséquent, il est proposé d'introduire la technologie de liquéfaction par expansion supersonique dans le domaine de la liquéfaction de l'hydrogène, et d'étudier sa faisabilité. En se basant sur l'algorithme SIMPLE et le modèle de turbulence k-ω dans le logiciel de calcul de la dynamique des fluides FLUENT, en utilisant le modèle de croissance des gouttes liquides Gyarmathy, l'écoulement supersonique et les caractéristiques de condensation de l'hydrogène ont été étudiés dans des conditions de pression d'entrée différentes (1,05 MPa, 1,10 MPa, 1,15 MPa). Les résultats montrent que l'expansion haute vitesse de l'hydrogène provoque des effets de basse température, ce qui entraîne une condensation spontanée de l'hydrogène et conduit à une formation rapide de gouttelettes liquides sur de courtes distances, confirmant la faisabilité de la technologie de liquéfaction supersonique de l'hydrogène; une augmentation de la pression d'entrée de l'hydrogène peut efficacement augmenter la sur-refroidissement de l'hydrogène à l'entrée de la buse de Laval, déplaçant ainsi le point de départ de la condensation du gaz en avant, augmentant la taille des gouttelettes liquides, et augmentant l'efficacité de la liquéfaction de la buse de Laval.

hydrogène; liquéfaction; supersonique; caractéristiques de condensation; buse de Laval