直接氨SOFC-GT混合动力系统性能及航空应用

建立了基于直接氨燃料的固体氧化物燃料电池-燃气轮机（SOFC-GT）混合动力系统仿真模型，开发了一种架构优化的高功率-质量比的高效发电系统，并研究了燃料利用率和系统燃料分配对系统功率分配、各子部件质量以及其?损失等性能的影响。基于所建立的模型分析了压气机压比、燃料摩尔流量、空气摩尔流量等输入参数对系统性能的影响，在最优性能条件下对系统进行功率-质量比分析。仿真结果表明该系统的净发电效率为56.85%，?效率为50.71%，净发电量为213 kW，功率-质量比为0.730 3 kW/kg，达到美国能源部太平洋西北国家实验室（PNNL）为SOFC-GT混合动力系统应用于航空航天领域制定的标准。在此基础上，讨论了该系统在商用飞机主动力和辅助动力上的应用，表明SOFC-GT混合动力系统在航空领域具有良好的应用前景。