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流体机械2025年第04期:车用燃料电池低功率工况下引射器结构优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:姜文涛;吴子尧;周冉;

单位:沈阳工业大学机械工程学院;

摘要:为优化质子交换膜燃料电池氢气循环系统引射器在低功率区的引射性能,针对40 kW级燃料电池引射器结构参数进行了仿真试验。在给定功率下进行单变量影响试验,分别研究喷嘴喉部直径、混合室直径、混合室长度、喷嘴出口与混合室入口距离对引射器性能的影响,并从上述4个因素中分别选取较优的3个参数进行正交试验,对试验结果的极差进行分析,得到上述参数的最优组合和对引射器引射性能的影响程度的顺序;对优化后的引射器进行仿真试验。结果表明,在燃料电池工作电流为60 A的工作条件下,喷嘴喉部直径、混合室直径、混合室长度、喷嘴出口与混合室入口距离分别取0.8,3.0,18,2.5 mm时,得到最大的氢气回流比为2.315;在上述4个参数中,低功率工况下对引射系数影响最大的参数为喷嘴喉部直径,对引射系数影响最小的参数为喷嘴出口相对混合室入口距离。研究结果可为低功率工况下引射器结构参数的优化提供参考。

关键词:质子交换膜燃料电池;;低功率区;;引射器;;正交试验

基金资助:辽宁省自然科学基金联合基金(2023-BSBA-263)