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摘要
为提高无空气推进闭式动力装置的热效率和续航能力,建立了一种基于金属铝水反应的固体氧化物燃料电池(SOFC)/氦氙布雷顿双闭式循环联合动力系统。首先建立了该系统的数学模型,将系统输出功率设计为100kW,对系统主要参数进行了敏感性分析,分析结果表明:影响系统工况性能的主要参数包括SOFC的工作温度、工作压力和布雷顿循环压气机压比;在固定系统输出量级的情况下,提高SOFC的工作温度与压力增加了其工作效率和功率分担比,对SOFC的增益影响大于对布雷顿循环的增益;压气机压比的变化影响了布雷顿循环的功率分担比,对SOFC效率也呈现先升高后下降的影响趋势,总体看来,压气机压比对布雷顿循环功率分担比的提高存在一个峰值。采用遗传算法对该系统的工作参数进行优化设计,优化设计后,系统总效率较原型设计提高了2.53%,(火用)效率较原型设计提高了2.55%,有效提升了系统的热效率。
- 单位
