利用膜加湿器实现燃料电池进气加湿的建模方法

    公开(公告)号:CN108875183A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201810584600.5

    申请日:2018-06-06

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明提出了一种利用膜加湿器实现燃料电池进气加湿的建模方法,建立了一维平板式膜加湿器的瞬态仿真模型,模型的控制方程包括:膜中含水量、流道中水蒸气、湿润侧流道中液态水以及能量等四个守恒方程。利用燃料电池堆高热高湿尾气对入口处低温干燥反应气体进行加湿,充分考虑了加湿器内部的水热耦合传输过程,水蒸气、液态水以及膜态水之间的相变过程以及水气联合加湿作用。模型基于显示格式更新算法,控制方程在各层中心处求解,计算效率高且能够保证足够的模型精度。膜加湿器模型能够实现与电堆的耦合,通过边界条件的设定,构建完善的加湿系统,作为系统的传热传质分析、结构优化以及选型的数值仿真工具,对于实际产品开发具有很强的指导意义。

    采用电化学氢气泵回收燃料电池阳极氢气的建模方法

    公开(公告)号:CN108875166B

    公开(公告)日:2023-04-14

    申请号:CN201810560559.8

    申请日:2018-05-25

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明提供了一种采用电化学氢气泵回收燃料电池阳极氢气的建模方法,用于燃料电池系统中阳极尾气的回收利用,为此构建一维瞬态仿真模型。模型的控制方程包括:膜中含水量守恒方程、多孔介质中气体守恒方程、流道中气体守恒方程、以及氢气泵附加电压计算。模型基于显示格式更新算法,控制方程在电化学氢气泵各层中心处求解,层内不再细分网格,模型的计算效率高且能够保证足够的模型精度。燃料电池阳极氢气回收的电化学氢气泵模型充分考虑了电化学氢气泵内部的水‑气耦合传输过程,构建了负载电压与氢气产量的关系,能够计算电化学氢气泵的实际效率等,且适用于化工领域从多种杂质气体中提纯氢气的仿真计算分析。

    带有蜗壳螺旋式二次流的引射器装置

    公开(公告)号:CN110608203A

    公开(公告)日:2019-12-24

    申请号:CN201910811900.7

    申请日:2019-08-30

    Applicant: 天津大学

    Inventor: 杜青 刘展睿 焦魁

    Abstract: 本发明公开了一种带有蜗壳螺旋式二次流的引射器装置,在混合室外的轴线上设有一次流入口管,在混合室径向设置两个对称的蜗壳螺旋式二次流入口管,两个二次流入口管以圆弧线环绕贴合在混合室表面,并与混合室相通。一次流与二次流三股流体在混合室内合为一体,依次进入混合管、扩散管,最终通过出口管离开引射器。在蜗壳与壁面接触之后,用蜗壳的外壁作为混合室的壁面。入口管的蜗壳旋转角度为160°,蜗壳螺旋式的环状结构使气流沿壁面逐渐进入引射器,起到了引导气流运动的作用。本发明能够有利于引射器内部的气流均匀分布,减少传统引射器结构二次流撞击壁面所引起的能量损失,有效提高了引射器性能。

    燃料电池系统中离心式空气压缩机瞬态建模方法

    公开(公告)号:CN109145363A

    公开(公告)日:2019-01-04

    申请号:CN201810707164.6

    申请日:2018-07-02

    Applicant: 天津大学

    CPC classification number: G06F17/5009

    Abstract: 本发明公开了一种燃料电池系统中离心式空气压缩机瞬态建模方法,具体为:建立空气压缩机的质量流量关系模型,包括拟合空气压缩机的质量流量特性曲线;建立驱动电机的惯性模型;以及计算控制策略下压缩机的瞬态响应三个部分,可以使空气压缩机满足燃料电池堆需求的质量流量以及工作压强。模型基于质量流量数据库识别出压缩机压强、转速与流量的函数,然后耦合驱动电机的惯性模型构建完整的空压机模型,不仅能够真实的描述变载工况下系统的实际进气状况,而且能够仿真不同的控制策略下空压机的性能。保证仿真准确性的同时提高了计算效率,能够更好的与燃料电池系统联用。对于空压机的进气控制策略优化有着重要的意义。

    燃料电池系统中离心式空气压缩机瞬态建模方法

    公开(公告)号:CN109145363B

    公开(公告)日:2023-04-28

    申请号:CN201810707164.6

    申请日:2018-07-02

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明公开了一种燃料电池系统中离心式空气压缩机瞬态建模方法,具体为:建立空气压缩机的质量流量关系模型,包括拟合空气压缩机的质量流量特性曲线;建立驱动电机的惯性模型;以及计算控制策略下压缩机的瞬态响应三个部分,可以使空气压缩机满足燃料电池堆需求的质量流量以及工作压强。模型基于质量流量数据库识别出压缩机压强、转速与流量的函数,然后耦合驱动电机的惯性模型构建完整的空压机模型,不仅能够真实的描述变载工况下系统的实际进气状况,而且能够仿真不同的控制策略下空压机的性能。保证仿真准确性的同时提高了计算效率,能够更好的与燃料电池系统联用。对于空压机的进气控制策略优化有着重要的意义。

    采用电化学氢气泵回收燃料电池阳极氢气的建模方法

    公开(公告)号:CN108875166A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201810560559.8

    申请日:2018-05-25

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明提供了一种采用电化学氢气泵回收燃料电池阳极氢气的建模方法,用于燃料电池系统中阳极尾气的回收利用,为此构建一维瞬态仿真模型。模型的控制方程包括:膜中含水量守恒方程、多孔介质中气体守恒方程、流道中气体守恒方程、以及氢气泵附加电压计算。模型基于显示格式更新算法,控制方程在电化学氢气泵各层中心处求解,层内不再细分网格,模型的计算效率高且能够保证足够的模型精度。燃料电池阳极氢气回收的电化学氢气泵模型充分考虑了电化学氢气泵内部的水‑气耦合传输过程,构建了负载电压与氢气产量的关系,能够计算电化学氢气泵的实际效率等,且适用于化工领域从多种杂质气体中提纯氢气的仿真计算分析。

    利用膜加湿器实现燃料电池进气加湿的建模方法

    公开(公告)号:CN108875183B

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN201810584600.5

    申请日:2018-06-06

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明提出了一种利用膜加湿器实现燃料电池进气加湿的建模方法,建立了一维平板式膜加湿器的瞬态仿真模型,模型的控制方程包括:膜中含水量、流道中水蒸气、湿润侧流道中液态水以及能量等四个守恒方程。利用燃料电池堆高热高湿尾气对入口处低温干燥反应气体进行加湿,充分考虑了加湿器内部的水热耦合传输过程,水蒸气、液态水以及膜态水之间的相变过程以及水气联合加湿作用。模型基于显示格式更新算法,控制方程在各层中心处求解,计算效率高且能够保证足够的模型精度。膜加湿器模型能够实现与电堆的耦合,通过边界条件的设定,构建完善的加湿系统,作为系统的传热传质分析、结构优化以及选型的数值仿真工具,对于实际产品开发具有很强的指导意义。

Patent Agency Ranking