固体氧化物燃料电池/燃气轮机混合动力系统建模仿真研究进展 |
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引用本文: | 连琰珂,明平文,蔡黎明.固体氧化物燃料电池/燃气轮机混合动力系统建模仿真研究进展[J].洁净煤技术,2023(3):26-39. |
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作者姓名: | 连琰珂 明平文 蔡黎明 |
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作者单位: | 同济大学汽车学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(52276133); |
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摘 要: | 固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)工作温度高,阳极可发生燃料内重整反应,具有较高的燃料灵活性,同时可与燃气轮机(Gas Turbine, GT)构成固体氧化物燃料电池/燃气轮机(SOFC/GT)混合动力系统进一步提高系统效率。SOFC/GT混合动力系统一般分为底层和顶层循环2种,考虑到SOFC/GT示范性工程有限且建造成本高,一般采用数学建模仿真方法开展SOFC/GT研究。与单独SOFC或GT模型不同,常采用热力学建模仿真对SOFC/GT系统性能进行分析优化。介绍了SOFC/GT混合动力系统常用热力学模型,并对目前SOFC/GT混合动力系统常见稳态和动态热力学建模工作展开综述,考虑到现阶段SOFC/GT混合动力系统多采用商业化软件(Aspen Plus、COMSOL、gPROMs等)建模,建模功能有限、不易拓展,后续工作可基于Matlab、Python等软件进行开源代码的编程;现阶段主要围绕系统级集总模型开展分析,无法准确描述燃料电池的局部特性,后续工作可在SOFC/GT建模中引入一维甚至更高维度的SOFC模型进一步提高建模精度。
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关 键 词: | 固体氧化物燃料电池 燃气轮机 混合动力系统 建模仿真 |
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