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题名高海拔环境下航空氢燃料电池综合性能分析
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作者
申丽艳
李韦康
黄洪雁
秦江
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机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
哈尔滨工业大学重庆研究院
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出处
《电源技术》
北大核心
2025年第5期1058-1067,共10页
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文摘
氢燃料电池因其清洁高效,成为新能源航空器领域的研究热点。在低温、高海拔等极端环境下,确保电池稳定运行与高效输出成为难题,空气的低热导率及高气流速度对电池内部水热管理提出了更高的要求。建立了热-电-质耦合的三维开式阴极质子交换膜燃料电池模型,模拟电池在不同海拔高度下的工作过程,分析海拔高度对氢燃料电池性能的影响。研究结果表明,海拔高度从0 m上升至4 km时,电池输出性能衰减5.02%。通过提高阴极化学计量比可以改善高海拔下燃料电池的性能。与氢/空逆流交叉布置相比,氢/空顺流交叉布置因阳极入口的干氢气导致膜局部脱水,性能稍有下降。该研究为氢燃料电池在高海拔下的优化设计提供了理论支撑,有助于推动新能源航空器发展,实现绿色航空目标。
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关键词
新能源航空器
氢燃料电池
水热管理
海拔高度
阴极化学计量比
氢/空布置方式
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Keywords
new energy aircraft
hydrogen fuel cell
hydrothermal management
altitude
cathode stoichiometric ratio
hydrogen/air arrangement method
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分类号
TM911
[电气工程—电力电子与电力传动]
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