太阳能耦合燃料电池联供系统余热回收的运行参数模拟研究 被引量：5

1

作者 张涛 韩吉田 +1 位作者 于泽庭 刘洋 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期239-247,共9页

该文将太阳能与燃料电池相结合,构建太阳能耦合质子交换膜燃料电池的联供系统(proton exchange membranefuel cell,PEMFC)。试验与仿真研究太阳能耦合质子交换膜燃料电池联供系统余热回收的运行参数。试验结果表明:在低温太阳能集热器/... 该文将太阳能与燃料电池相结合,构建太阳能耦合质子交换膜燃料电池的联供系统(proton exchange membranefuel cell,PEMFC)。试验与仿真研究太阳能耦合质子交换膜燃料电池联供系统余热回收的运行参数。试验结果表明:在低温太阳能集热器/空气源热泵热水系统中,储热水箱平均温度为45.55℃,热泵运行温度设定为40~45℃。仿真结果表明:增加PEMFC电堆单电池个数及氢气燃料分压力,可有效提高PEMFC电堆输出电压。提高PEMFC电堆的输出电压及电流的同时,电堆的运行温度随之降低,同时也相应的延长了PEMFC电堆的启动时间。PEMFC电堆循环冷却水进出口温度为45~55℃,当PEMFC电堆循环冷却水进出口温度为50~55℃时,太阳能冷却水进出口温度为40~45℃,PEMFC电堆的运行温度为80.47℃,氢气反应速率为0.015 4 mol/s,板式换热器热效率的合理区间为0.5~0.9。试验及仿真研究结果表明,40~45℃的低温太阳能集热器/空气源热泵热水系统,可连续不断地吸收PEMFC循环冷却水热量,确保联供系统正常运行。 展开更多

关键词 太阳能 热泵 燃料电池 板式换热器 太阳能冷却水 仿真研究

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太阳能集热器驱动的吸收式制冷系统性能分析 被引量：4

2

作者 王彤彤 孙嘉楠 +2 位作者 张涛 于泽庭 殷纪强 《山东大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期58-63,71,共7页

为了合理利用太阳能,增强制冷系统的季节适应性,提出一种中温太阳能驱动的氨水吸收式制冷系统。以抛物面槽式太阳能集热器(parabolic trough solar collector,PTSC)驱动的氨水单效吸收式制冷系统为对象,根据热力学定律和能量平衡方程,... 为了合理利用太阳能,增强制冷系统的季节适应性,提出一种中温太阳能驱动的氨水吸收式制冷系统。以抛物面槽式太阳能集热器(parabolic trough solar collector,PTSC)驱动的氨水单效吸收式制冷系统为对象,根据热力学定律和能量平衡方程,在工程求解器(engineering equation solver,EES)下,分别建立太阳能集热器模型和制冷系统模型,并对系统的关键参数进行计算。从制冷量、精馏热和系统能效比(COP)三方面分析了系统高压、系统低压、蒸发器出口温度和精馏器出口质量分数对系统的影响。结果表明:制冷量随系统低压的升高而降低;精馏热及COP随系统低压的升高而增加;蒸发器的出口温度升高时,制冷量和COP均有增加;当精馏器出口氨的质量分数为0.977~0.999,COP在氨水质量分数为0.992时出现最大值。研究结果为太阳能驱动单级吸收式制冷循环的可行性提供了理论依据。 展开更多

关键词 太阳能 抛物面槽式太阳能集热器 制冷系统 氨水工质 系统能效比

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基于SOFC的功冷联供系统热力学特性分析 被引量：4

3

作者 王寒冰 刘晓辉 +3 位作者 田民丽 王桂华 于泽庭 纪少波 《山东大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期64-71,共8页

为提高固体燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的能源综合利用效率,提出一种基于SOFC循环、燃气轮机和吸收式制冷机的功冷联供系统。建立联供系统的热力学模型,给出设计工况下的热力学参数,对联供系统进行模拟分析。结果表明,在设计... 为提高固体燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的能源综合利用效率,提出一种基于SOFC循环、燃气轮机和吸收式制冷机的功冷联供系统。建立联供系统的热力学模型,给出设计工况下的热力学参数,对联供系统进行模拟分析。结果表明,在设计工况下,燃料电池发电效率、联供系统总发电效率和功冷联供效率分别为46.81%、54.53%和72.24%。燃料电池进口温度为620℃时,联供系统取得最大总发电效率和功冷联供效率,分别为54.66%和72.42%;在燃料电池进口温度为600℃时,联供系统输出制冷量最多。 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 吸收式制冷 热力性能 功冷联供

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一种低温余热驱动的新型功冷联供系统 被引量：3

4

作者 殷纪强 于泽庭 +3 位作者 张承刚 田民丽 赵红霞 韩吉田 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2679-2686,共8页

为了充分利用低温余热,提出了一种以氨水为工质的新型功冷联供复合循环系统,该系统以Goswami循环为基础,耦合了氨吸收/喷射式制冷方式。该新型功冷联供系统可显著提高Goswami循环的制冷能力,在改变分流比时,还能实现系统输出冷功比连续... 为了充分利用低温余热,提出了一种以氨水为工质的新型功冷联供复合循环系统,该系统以Goswami循环为基础,耦合了氨吸收/喷射式制冷方式。该新型功冷联供系统可显著提高Goswami循环的制冷能力,在改变分流比时,还能实现系统输出冷功比连续可调。通过热力学建模对系统进行模拟计算,结果表明,在给定工况下该新型功冷联供系统的联供热效率为12.16%,联供？效率为19.05%,系统？损失主要集中在换热器、精馏器、锅炉这3个部件。分析了吸收器温度、循环压力、锅炉出口氨蒸气温度、分流比这些关键参数对联供系统输出功、制冷量、联供热效率以及联供？效率的影响。 展开更多

关键词 氨水溶液 Goswami循环 热力学 功冷联供 循环耦合

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车用PEMFC发动机水热管理与低温起动研究现状 被引量：3

5

作者 展茂胜 韩吉田 +2 位作者 于泽庭 王桂华 李国祥 《内燃机与动力装置》 2018年第5期82-87,共6页

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)发动机系统具有功率密度高、起动快和环境友好等优点,受到越来越多的关注。从PEMFC电堆和整体系统2个方面介绍PEMFC发动机系统的研究现状,分析水热管理方法及低温起动机理... 质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)发动机系统具有功率密度高、起动快和环境友好等优点,受到越来越多的关注。从PEMFC电堆和整体系统2个方面介绍PEMFC发动机系统的研究现状,分析水热管理方法及低温起动机理,针对PEMFC发动机系统的水热管理和低温起动问题进行综述。 展开更多

关键词 PEMFC发动机 水热管理 低温起动

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基于代理模型的三维梯形流道质子交换膜燃料电池结构优化设计 被引量：2

6

作者 夏雷 于泽庭 +1 位作者 许国平 纪少波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期2238-2247,共10页

为了优化梯形直流道质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的性能,以梯形流道的上/下底宽为设计变量,建立一个三维,多相的梯形直流道PEMFC模型。以矩形直流道质子交换膜燃料电池为基础模型,用于对比分析。以净... 为了优化梯形直流道质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的性能,以梯形流道的上/下底宽为设计变量,建立一个三维,多相的梯形直流道PEMFC模型。以矩形直流道质子交换膜燃料电池为基础模型,用于对比分析。以净输出功率为目标函数,应用克里金(Kriging)代理模型完整预测分析域和形成响应面,发现用Kriging代理模型构建的响应面函数精度较高。最后,通过遗传算法得到一个宽矮型的最优梯形流道结构。研究显示梯形流道下底宽对净输出功率的影响较大,增加流道的下底宽度可以促进氧气向下扩散,从而提高电流密度。当电压为0.5V时,和基础模型相比,最优模型的净输出功率提升20.90%。研究还发现在阴极侧,流道下方氧气的摩尔浓度比脊下方的浓度高,沿着反应物的流动方向氧气摩尔浓度逐渐下降。沿着反应物流动方向和垂直方向,最优模型的氧气浓度梯度低于基础模型,最优模型的氧气分布更加均匀。在阴极扩散层及催化层内,最优模型的氧气平均摩尔浓度高于基础模型。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 数值模拟 优化设计 克里金代理模型 遗传算法

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基于LNG冷能利用的高温质子交换膜燃料电池多联供系统性能研究

7

作者 荣繁华 纪少波 +1 位作者 于泽庭 于秋晔 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期107-114,共8页

提出了一种基于液化天然气(LNG)冷能利用的新型多联供系统,该新系统包括高温质子交换膜燃料电池、跨临界有机朗肯循环和液化天然气冷能利用子系统。建立了多联供系统的数学模型,分析了参数变化对系统性能的影响。研究结果表明:在本研究... 提出了一种基于液化天然气(LNG)冷能利用的新型多联供系统,该新系统包括高温质子交换膜燃料电池、跨临界有机朗肯循环和液化天然气冷能利用子系统。建立了多联供系统的数学模型,分析了参数变化对系统性能的影响。研究结果表明:在本研究设计工况下,高温质子交换膜燃料电池系统和跨临界有机朗肯循环系统的发电效率分别为31.51%和23.45%;新型多联供系统总能利用效率为40.75%,?效率为31.93%;多联供系统?损最大的部件为高温质子交换膜燃料电池,达到了52.8%;多联供系统总能利用效率和?效率随着高温质子交换膜燃料电池工作温度的增加而增加,随着氢气质量流量的增加和跨临界有机朗肯循环低压的增加而减少。 展开更多

关键词 多联供系统 高温质子交换膜燃料电池 LNG冷能利用 跨临界有机朗肯循环

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柴油机SCR性能试验台测控系统开发

8

作者 王荣旭 盖永田 +3 位作者 梁鹏飞 张强 于泽庭 纪少波 《内燃机与动力装置》 2020年第4期8-13,共6页

设计一种柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)性能试验台测控系统,测控系统包括采集控制模块及上位机软件两部分,检测SCR系统稳定性并进行试验分析。基于MC9S12XEP100高性能单片机设计采集控制模块,测量催化器前... 设计一种柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)性能试验台测控系统,测控系统包括采集控制模块及上位机软件两部分,检测SCR系统稳定性并进行试验分析。基于MC9S12XEP100高性能单片机设计采集控制模块,测量催化器前、后排气温度,催化器前、后压差,尿素箱液位;获取催化器前、后NOx体积分数;实现继电器、尿素喷射电磁阀和尿素泵的运行控制。基于VC++开发上位机软件,实现尿素泵运行控制、尿素喷射量控制及加热控制和各传感器数据的实时显示。试验结果表明:基于该测控系统搭建的SCR测试试验台,信号采集传输以及各类执行器能够有效运行,测控系统工作稳定、有效。 展开更多

关键词 柴油机 SCR 性能测试 控制系统

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分布式热电偶温度采集系统设计 被引量：4

9

作者 李洋 刘振革 +4 位作者 王仁辉 马荣泽 郭兴 纪少波 于泽庭 《内燃机与动力装置》 2020年第2期12-17,共6页

基于MC9S08DZ60单片机、K型热电偶和MAX31855冷端补偿热电偶至数字输出转换器设计分布式热电偶温度采集系统,实现多路热电偶温度的数据采集及处理。采集系统的分辨率为0.5℃,可进行热电偶的开路及短接等故障检测,具有较高的检测速度和... 基于MC9S08DZ60单片机、K型热电偶和MAX31855冷端补偿热电偶至数字输出转换器设计分布式热电偶温度采集系统,实现多路热电偶温度的数据采集及处理。采集系统的分辨率为0.5℃,可进行热电偶的开路及短接等故障检测,具有较高的检测速度和精度。测试试验结果表明,设计的热电偶温度采集系统能够实现温度的实时检测,具有良好的稳定性,可满足实际应用的要求。 展开更多

关键词 热电偶 温度采集 模拟信号 故障检测

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太阳能驱动的氢-冷-热-电综合能源系统性能分析 被引量：3

10

作者 卞飞宇 陈常念 +1 位作者 赵浩然 于泽庭 《供用电》 2022年第1期17-23,共7页

基于可再生能源的综合能源系统具有清洁低碳与安全高效的特点。提出一种以抛物面槽式太阳能集热器驱动的综合能源系统,该系统包括质子交换膜电解池、有机朗肯循环和吸收式制冷子系统。根据能量梯级利用原理和热力学分析理论,建立综合能... 基于可再生能源的综合能源系统具有清洁低碳与安全高效的特点。提出一种以抛物面槽式太阳能集热器驱动的综合能源系统,该系统包括质子交换膜电解池、有机朗肯循环和吸收式制冷子系统。根据能量梯级利用原理和热力学分析理论,建立综合能源系统的稳态数学模型,分析热力参数变化对系统性能的影响规律。结果表明,在设计条件下,质子交换膜电解槽制氢效率、有机朗肯循环发电效率和吸收式制冷效率分别为58.65%、12.20%、36.93%,制氢功冷联供总效率为55.58%。系统总效率随着涡轮机入口温度升高先增加后减少;随着发生器出口温度升高而增加。另外,增加工作压力和膜厚度会导致电解槽电压升高和电解槽效率下降。研究结果可为以抛物面槽式太阳能集热器驱动的多联供系统的建立和评价提供参考。 展开更多

关键词 综合能源系统 PEM电解池 有机朗肯循环 吸收式制冷 系统效率

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电动汽车测试台架控制系统设计 被引量：2

11

作者 王荣旭 纪少波 +4 位作者 邓辉 闫现礼 陈秋霖 李伦 于泽庭 《内燃机与动力装置》 2019年第2期51-56,共6页

设计一种以单片机为核心的电动汽车测试台架控制系统,用于对电动机等电动汽车关键零部件的性能测试。该系统主要包括主控板和按键板,主控板有232通讯电路、485通讯电路、CAN通讯电路、AD采集电路、继电器控制电路、数据存储电路、实时... 设计一种以单片机为核心的电动汽车测试台架控制系统,用于对电动机等电动汽车关键零部件的性能测试。该系统主要包括主控板和按键板,主控板有232通讯电路、485通讯电路、CAN通讯电路、AD采集电路、继电器控制电路、数据存储电路、实时时钟电路、单片机及其周围电路;按键板有按键输入及按键指示灯控制电路。使用旋转编码器来调节电机的转矩和转速,利用昆仑通态触控屏设置测试台架的各项参数和观测运行状况,通过实验对开发的系统进行测试。结果表明,该系统具有良好的操控性,能够满足电动汽车部件测试的需要。 展开更多

关键词 电动汽车 控制系统 单片机 电动机 测功机

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基于LNG冷■与燃料电池余热利用的TRCC串联系统 被引量：2

12

作者 郭英伦 郗富强 +2 位作者 苏瑞智 李国祥 于泽庭 《山东大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期52-57,共6页

提出一种基于固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)和跨临界二氧化碳循环(transcritical carbon dioxide cycle,TRCC)的联合发电系统,采用跨临界二氧化碳循环来回收SOFC的排气余热,同时利用了LNG冷量[火用]。建立该系统的... 提出一种基于固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)和跨临界二氧化碳循环(transcritical carbon dioxide cycle,TRCC)的联合发电系统,采用跨临界二氧化碳循环来回收SOFC的排气余热,同时利用了LNG冷量[火用]。建立该系统的数学模型,分析参数变化对系统性能的影响。结果表明,在设计条件下,SOFC、TRCC和整个系统的热效率分别为64.2%、22.4%和74.1%,系统热效率随着燃料电池入口温度增加而增加,以及水蒸气碳比的增加而降低;系统热效率随着TRCC的透平入口压力的升高而升高。 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 跨临界二氧化碳循环 热效率 LNG冷[火用]

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运行条件对氢燃料电池引射器性能影响规律研究 被引量：1

13

作者 张志鹏 纪少波 +3 位作者 张世强 陈秋霖 王丽梅 于泽庭 《汽车文摘》 2022年第8期37-42,共6页

为了系统分析运行条件对引射器性能的影响规律,基于CFD软件建立了引射器的3维流动分析模型,利用验证后的引射器模型研究了一次流体质量流量、一次流体温度、二次流体湿度及二次流体温度这4种运行条件对引射器性能的影响。结果表明引射... 为了系统分析运行条件对引射器性能的影响规律,基于CFD软件建立了引射器的3维流动分析模型,利用验证后的引射器模型研究了一次流体质量流量、一次流体温度、二次流体湿度及二次流体温度这4种运行条件对引射器性能的影响。结果表明引射系数随一次流体质量流量的增加先增加后减小,随着一次流体温度及二次流体湿度的增加而增加,但氢气引射系数随着二次流体湿度增加而减小,引射系数随着二次流体的温度增加而减小。 展开更多

关键词 燃料电池 引射器 运行条件 影响规律

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分布式热电阻温度采集系统设计 被引量：1

14

作者 马荣泽 刘振革 +3 位作者 李洋 梁鹏飞 纪少波 于泽庭 《山东交通学院学报》 CAS 2020年第2期85-91,共7页

基于MAX31865数字转换器设计一套嵌入式温度采集系统,实现热电阻温度传感器信号的采集。为减少引线电阻对测量结果的影响,采用三线制接线方式。热电阻信号经过数字转换器转换成数字信号,通过串行外设接口传送至单片机,实现温度的测量。... 基于MAX31865数字转换器设计一套嵌入式温度采集系统,实现热电阻温度传感器信号的采集。为减少引线电阻对测量结果的影响,采用三线制接线方式。热电阻信号经过数字转换器转换成数字信号,通过串行外设接口传送至单片机,实现温度的测量。该温度采集系统具备6路热电阻传感器信号采集、处理及显示功能。试验测试表明:开发的系统测量精度高,工作稳定可靠,满足使用要求。 展开更多

关键词 温度采集 嵌入式 三线制 数字信号

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