カーボンニュートラルの背景において、アンモニア-水素混合の無炭素燃料が注目されているが、合成アンモニアおよびアンモニア分解による水素製造プロセスにもアンモニア-水素混合燃料の燃焼爆発リスクが存在する。現在、アンモニア-水素混合燃料の燃焼爆発の詳細なメカニズムの研究は十分でなく、従来の詳細メカニズムは非常に複雑で計算時間が長い。高圧下におけるアンモニア-水素混合気体の燃焼爆発特性を研究するために、空間分布を考慮せず、物理的および化学的性質が均一な零次元均質モデルを使用し、誤差伝播を伴う有向関係図（DRGEP）法を用いて既存のアンモニア-水素燃焼爆発詳細メカニズムを簡略化した。感度解析により基元反応数の少ないアンモニア-水素燃焼爆発簡略メカニズムを得た。簡略メカニズムを計算流体力学（CFD）モデルと結合し、配管内のアンモニア-水素燃焼数値シミュレーションを実施した。結果は、簡略メカニズムが層流炎速度および着火遅延時間の検証において良好な性能を示すことを明らかにした。爆破圧力が59.61気圧および69.97気圧の条件下で、平均衝撃波速度の相対誤差は1.4％以下であり、精度が高いことを示した。また、簡略メカニズムと結合したCFDモデルは計算資源の節約にも寄与した。本研究成果はアンモニア-水素燃焼CFDシミュレーション技術の発展に資するものであり、アンモニア-水素混合無炭素燃料の燃焼過程および爆発防止に関する理論的指針を提供する。

アンモニア-水素燃焼; 化学動力学; 反応メカニズム; 簡略メカニズム; 数値シミュレーション; 爆発