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推进技术2024年第03期:基于甲醇燃料的航空燃料电池内燃机混合动力系统性能分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李成杰;王紫璇;哈婵;周兆洲;秦江;魏立秋;

单位:哈尔滨工业大学能源科学与工程学院;哈尔滨工业大学(深圳)智能海洋工程研究院;

摘要:为了实现航空碳减排的时代需求,亟需在航空燃料体系和航空动力系统方向实现技术革新。本文提出了基于甲醇燃料的航空燃料电池内燃机混合动力系统方案,甲醇通过机载在线催化重整制氢为燃料电池供氢,燃料电池和内燃机发出的电能带动电动螺旋桨进行工作。进行了模块化建模方法和混合动力系统性能仿真分析研究,结果表明:混合动力系统的发电效率达到了55%,相比甲醇内燃机有了15%绝对值的效率提升,有助于降低燃料消耗。进行了混合动力系统性能参数影响规律分析,结果表明:混合动力系统的效率随着压比的增大而提高,随着燃料利用率的提高而呈现先升高后降低的效果。进行了混合动力系统的?分析,结果显示:混合动力系统中?效率最高的部件是燃料电池,?损最大的部件是重整器。质量分析结果表明:混合动力系统的功率密度达到0.488 kW/kg。

关键词:燃料电池;;内燃机;;混合动力系统;;甲醇燃料;;性能分析