燃气轮机与固体氧化物燃料电池混合循环性能研究

bb20920d · 发表于 2022-4-2 21:05:24

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雅宝题库解析：
随着全球工业化的发展及人们生活水平的不断提高，人类对能源的需求持续增长。全世界对化石燃料利用的持续增长导致了温室气体CO2排放的增加，而目前石油的日益紧缺和价格猛涨也迫使人们思考节约或替代航空燃油的方法，辅助动力装置（APU）是飞机上一个重要的不可或缺的系统。因此，降低APU的燃油消耗或提高APU的燃料利用率是解决这一题目的方法之一，而固体氧化物燃料电池辅助动力装置将会从根本上降低飞机的燃油消耗。本文所做的工作为SOFC/GT混合循环系统的实际开发和应用提供了探索性的研究，主要分为三部分内容：第一部分介绍了燃料电池的基本结构和工作原理、特点以及发展现状，同时描述了固体氧化物燃料电池及其模型的研究进展。根据质量守恒、能量守恒、电化学反应原理提出了描述SOFC的数学模型。同时根据燃气轮机的原理，建立了描述GT的数学模型，并将SOFC的数学模型与GT的数学模型联合在一起，组成了燃气轮机与固体氧化物燃料电池的混合循环系统。并采用强大的科学计算软件Matlab/Simulink对SOFC/GT混合循环系统进行了模拟分析。第二部分主要做了以氢气为燃料的SOFC/GT混合循环系统在地面状态下的性能分析，并研究了燃料电池单体个数、燃料的利用率对系统性能的影响规律。第三部分主要做了以天然气为燃料的SOFC/GT混合循环系统在地面和高空的的性能分析，研究了高空对SOFC/GT混合循环系统的影响规律。

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