No contexto da neutralidade de carbono, o combustível sem carbono misto de amônia-hidrogênio tem recebido grande atenção, mas os processos de síntese de amônia e decomposição de amônia para produção de hidrogênio também apresentam riscos de explosão da mistura de amônia e hidrogênio. Atualmente, a pesquisa sobre o mecanismo detalhado da combustão e explosão da mistura de amônia e hidrogênio não é suficiente, e os mecanismos detalhados tradicionais são muito complexos e exigem muito tempo computacional. Para estudar as características de combustão e explosão da mistura de amônia e hidrogênio em alta pressão, foi utilizado um modelo homogêneo zero dimensional (ou seja, um modelo simplificado que não considera a distribuição espacial e cujas propriedades físicas e químicas são uniformes), e o mecanismo detalhado existente da combustão e explosão de amônia e hidrogênio foi simplificado pelo método de grafo direcionado com propagação de erro (DRGEP). Em seguida, por meio de análise de sensibilidade, obteve-se um mecanismo simplificado de combustão e explosão de amônia e hidrogênio com menos reações elementares. O mecanismo simplificado foi acoplado a um modelo de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para realizar simulações numéricas da combustão de amônia e hidrogênio em dutos. Os resultados mostram que o mecanismo simplificado apresenta bom desempenho na validação da velocidade da chama laminar e do tempo de atraso de ignição. Em pressões de explosão de 59,61 atm e 69,97 atm, o erro relativo da velocidade média da onda de choque foi inferior a 1,4%, mostrando alta precisão; além disso, o modelo CFD acoplado ao mecanismo simplificado economiza recursos computacionais. Os resultados da pesquisa ajudam a impulsionar o desenvolvimento de técnicas de simulação CFD para a combustão de amônia e hidrogênio e podem fornecer orientações teóricas para o processo de combustão e o controle de explosões do combustível sem carbono misto de amônia e hidrogênio.

combustão amônia-hidrogênio; cinética química; mecanismo de reação; mecanismo simplificado; simulação numérica; explosão