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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
1
作者
李成杰
王紫璇
+3 位作者
哈婵
周兆洲
秦江
魏立秋
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期122-130,共9页
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...
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。
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关键词
燃料电池
内燃机
混合动力系统
甲醇燃料
性能分析
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职称材料
基于氨分解的SOFC-GT系统建模及分析
被引量：
2
2
作者
马壮
秦江
+2 位作者
李成杰
王聪
王紫璇
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期109-116,共8页
为了实现热电联产系统低碳排放的目标,提出了一种以氨为燃料的燃料电池燃气轮机混合动力系统,通过建立混合动力系统模型,对系统进行了性能分析和(火用)分析,并将本系统的效率与以液化天然气为燃料的混合动力系统进行了比较。结果表明:...
为了实现热电联产系统低碳排放的目标,提出了一种以氨为燃料的燃料电池燃气轮机混合动力系统,通过建立混合动力系统模型,对系统进行了性能分析和(火用)分析,并将本系统的效率与以液化天然气为燃料的混合动力系统进行了比较。结果表明:系统效率在燃料利用率与空气过量系数可选范围内最高可以达到72%,且系统在设计点处具有很高的(火用)效率,(火用)损主要出现在燃料电池和空气换热器处;在相同燃料流量的情况下,所提系统效率比以液化天然气为燃料的混合动力系统效率更高。
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关键词
氨分解
燃料电池
燃气轮机
混合动力
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职称材料
基于替代燃料的燃料电池内燃机混合动力系统方案探讨与性能浅析
被引量：
1
3
作者
李成杰
王紫璇
+4 位作者
李博
马松松
郭发福
刘禾
秦江
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期1146-1153,共8页
通过平衡燃料电池和内燃机的优劣势,构建了由燃料电池和内燃机组成的基于替代燃料(氢气、天然气、甲醇、液氨)的混合动力系统,分析了不同系统的发电性能,评估了其技术实现难易程度。结果表明:质子交换膜燃料电池内燃机混合动力系统中,...
通过平衡燃料电池和内燃机的优劣势,构建了由燃料电池和内燃机组成的基于替代燃料(氢气、天然气、甲醇、液氨)的混合动力系统,分析了不同系统的发电性能,评估了其技术实现难易程度。结果表明:质子交换膜燃料电池内燃机混合动力系统中,当质子交换膜燃料电池和内燃机燃料流量相同时,该工况下系统的发电效率可达到40%以上;以甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池内燃机混合动力系统的发电效率最高,达到了62.24%,以液氨为燃料的固体氧化物燃料电池燃料消耗率最低,为313.04 g/(kW·h)。
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关键词
燃料电池
内燃机
混合动力系统
替代燃料
发电性能
数值仿真
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职称材料
题名
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
1
作者
李成杰
王紫璇
哈婵
周兆洲
秦江
魏立秋
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
(
深圳
)
智能
海洋工程
研究院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期122-130,共9页
文摘
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
Keywords
Fuel cells
Internal combustion engines
Hybrid power system
Methanol fuel
Perfor-mance analysis
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于氨分解的SOFC-GT系统建模及分析
被引量：
2
2
作者
马壮
秦江
李成杰
王聪
王紫璇
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
(
深圳
)
智能
海洋工程
研究院
出处
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期109-116,共8页
文摘
为了实现热电联产系统低碳排放的目标,提出了一种以氨为燃料的燃料电池燃气轮机混合动力系统,通过建立混合动力系统模型,对系统进行了性能分析和(火用)分析,并将本系统的效率与以液化天然气为燃料的混合动力系统进行了比较。结果表明:系统效率在燃料利用率与空气过量系数可选范围内最高可以达到72%,且系统在设计点处具有很高的(火用)效率,(火用)损主要出现在燃料电池和空气换热器处;在相同燃料流量的情况下,所提系统效率比以液化天然气为燃料的混合动力系统效率更高。
关键词
氨分解
燃料电池
燃气轮机
混合动力
Keywords
ammonia decomposition
fuel cell
gas turbine
hybrid power
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于替代燃料的燃料电池内燃机混合动力系统方案探讨与性能浅析
被引量：
1
3
作者
李成杰
王紫璇
李博
马松松
郭发福
刘禾
秦江
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
(
深圳
)
智能
海洋工程
研究院
出处
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期1146-1153,共8页
文摘
通过平衡燃料电池和内燃机的优劣势,构建了由燃料电池和内燃机组成的基于替代燃料(氢气、天然气、甲醇、液氨)的混合动力系统,分析了不同系统的发电性能,评估了其技术实现难易程度。结果表明:质子交换膜燃料电池内燃机混合动力系统中,当质子交换膜燃料电池和内燃机燃料流量相同时,该工况下系统的发电效率可达到40%以上;以甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池内燃机混合动力系统的发电效率最高,达到了62.24%,以液氨为燃料的固体氧化物燃料电池燃料消耗率最低,为313.04 g/(kW·h)。
关键词
燃料电池
内燃机
混合动力系统
替代燃料
发电性能
数值仿真
Keywords
fuel cell
internal combustion engine
hybrid power system
alternative fuel
power generation performance
numerical simulation
分类号
TK123 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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
李成杰
王紫璇
哈婵
周兆洲
秦江
魏立秋
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于氨分解的SOFC-GT系统建模及分析
马壮
秦江
李成杰
王聪
王紫璇
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于替代燃料的燃料电池内燃机混合动力系统方案探讨与性能浅析
李成杰
王紫璇
李博
马松松
郭发福
刘禾
秦江
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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