车载燃料电池高速离心压气机叶轮设计

作者:史成龙; 张洪信*; 赵清海; 华青松
来源:青岛大学学报(工程技术版), 2020, 35(03): 81-92.
DOI:10.13306/j.1006-9798.2020.03.014

摘要

为解决燃料电池空气进入量不足导致效率较低的问题,本文设计了一款高速车载燃料电池离心压气机叶轮,通过Concepts NREC中的Compal模块,对压气机进行二维循环设计,同时采用AxCent模块进行离心压气机叶片几何设计,并使用Ansys中的流体仿真软件(computational fluid X,CFX)对叶轮流域进行计算流体力学仿真(computational gluid dynamics,CFD),将得到的流域情形与二维仿真计算结果进行对比研究。研究结果表明,该离心压气机由电机驱动,在设计转速下叶轮最高效率可达0.8,工作范围为0.012~0.14kg/s,得到效果较好的流域,印证了二维设计的准确性。该设计具有较宽的工作范围,能满足汽车对空气压缩机的要求,尤其在低流量范围,能更好的适应汽车行驶过程中的低速车况。该研究对我国新能源的发展具有重要意义。

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