Simulation CFD de la combustion dans le cylindre d'un moteur diesel stationnaire alimenté par des mélanges diesel–ammoniac.

Abstract

L’objectif de ce travail est d’étudier numériquement l’influence de l’ammoniaque sur la combustion et les émissions d’un moteur diesel monocylindre à l’aide du logiciel CONVERGE CFD. L’ammoniaque représente un carburant alternatif prometteur en raison de son absence de carbone et de son potentiel pour la décarbonation du secteur énergétique. Un modèle tridimensionnel intégrant l’injection, la pulvérisation, l’évaporation, la turbulence, la combustion et la formation des émissions a été développé puis validé par comparaison avec des données expérimentales de la littérature. Trois conditions de fonctionnement ont été étudiées : gasoil pur, substitution en ammoniaque de 50 % et de 60 %. Les résultats montrent que l’utilisation de l’ammoniaque réduit significativement les émissions de CO₂ et de suie grâce à l’absence de carbone dans sa structure moléculaire. En revanche, l’augmentation du taux de substitution modifie le processus de combustion et peut entraîner une hausse de certaines émissions due à une combust ion moins complète. Cette étude met en évidence le potentiel de l’ammoniaque comme carburant alternatif tout en soulignant la nécessité d’optimiser les paramètres de combustion afin de limiter les émissions polluantes.