氢燃料电池引射器结构参数优化研究

针对影响氢燃料电池引射器性能的结构参数太多导致其难以优化的问题，以额定工况下氢燃料电池引射器为研究对象，提出一种基于两次正交试验设计的引射器结构参数优化方法。首先，建立CFD分析有限元模型，并进行试验验证，对影响引射系数的全部结构参数进行第1次正交试验，运用Fluent软件进行求解，通过极差分析确定各结构参数对引射系数影响的主次顺序；其次，对影响引射系数的主要结构参数进行第2次正交试验，应用极差分析法快速得到最优的结构参数；最后，对优化后的引射器进行模拟仿真，获得了最大的引射系数为2.455,并经试验验证了模拟结果的准确性。研究结果表明，经过两次正交试验设计，可以减少引射器结构优化的试验次数，提高燃料电池引射器的引射系数，为引射器结构参数的优化研究提供了参考，具有指导和借鉴意义。     

质子交换膜燃料电池引射器结构参数优化

对PEMFC氢气引射器结构参数组合进行正交试验设计并仿真分析引射效果。采用Kriging代理模型作为参数优化预测模型，并基于拉定超立方检验预测精度良好。基于Kriging模型进行主效应分析，证明引射器结构参数与引射效果存在复杂非线性关系。基于多岛遗传算法(Multi-island Genetic Algorithm, MIGA),以最大二次回流质量流量为优化目标，完成目标优化设计，并通过贡献度分析确定尺寸参数权重排序。通过帕累托最优解得到最佳结构参数组合并仿真求出最大二次回流质量流量为0.0037 kg/s,最大引射比2.64,对比正交试验最优结果提高了8.8%。