进气相对湿度对变载工况下PEMFC电堆性能的影响

为了探究进气相对湿度对质子交换膜燃料电池电堆变载工况性能的影响,设计了一个动态循环工况,包括电流密度从0.10到0.35 A/cm^(2)、从0.10到1.00 A/cm^(2)的2种阶跃工况和电流密度分别为0.10、0.35、1.00 A/cm^(2)的稳定工况,进行了相对湿度分别为20%、30%、50%、70%、80%的5组试验.结果表明:恒流状态时,电堆在不同电流密度下对相对湿度的敏感性不同,在大电流密度下相对湿度对电堆性能影响较大;变载过程中,电堆电压出现下冲和过冲现象,加载过程的电压下冲量与变载幅度和相对湿度有关,电堆单电池电压一致性变差,电压一致性与进气相对湿度有关.

车用质子交换膜燃料电池变载工况下三维、两相CFD数值模拟研究

目前,成本和寿命是制约氢燃料电池汽车大面积商业化的重要问题,其中车用燃料电池处在变载工况是造成电池寿命衰减的主要原因。为研究变载工况电池内部动态响应机制,建立三维两相等温单体直流道燃料电池模型,在FLUENT中给定阶跃负载0.2-0.6A/cm2模拟变载工况,发现在变载瞬间单体电池电压从之前的0.743V立即下降至0.633V,随后经过12s左右质子交换膜内含水量的逐渐增加,使得电池单体电压逐渐上升至0.712V,揭示了电压的下冲量及响应时间取决于变载前后质子交换膜内含水量的重新分布。

双激励变载工况下钻机转矩特性分析

为了研究在变载工况下,双激励(液压马达油压、液压缸钻压)与煤层岩性之间的转矩特性关系,建立了钻机的转矩传递模型,阐述了双激励的产生形式,分析了钻进煤层过程中钻具的受力状况,得出了双激励与煤层岩性之间的理论关系式。理论研究表明,可通过双激励的变化去预测煤层的性质。利用某型全液压坑道钻机搭建了试验平台,模拟变载工况下钻机对两种岩性钻探试样的双激励动态响应,试验结果揭示了岩层硬度与双激励存在正相关关系。研究结果可用于预测煤层的可钻性,为施钻工艺提供参考。

基于动态客流的地铁车轮磨耗研究

针对恒载工况下地铁车轮磨耗仿真研究结果与车辆客流实时变化的变载工况存在较大差异的情况,跟踪某实际运营线路,采集地铁列车运行18 h的断面客流数据,分析了车辆时变客流数据对车辆载重的影响,得到了地铁一天内车辆时变载重和恒定载重数值。根据车辆和路线的实际参数,利用Sim⁃pack软件建立了仿真轮耗模型,分别对恒载和变载两种载荷工况的地铁车轮磨耗进行了仿真分析。计算得到车辆运行5万、8万和14万km后车轮轮廓形状和磨耗分布规律。结果表明:恒载工况下的仿真结果与实测值相差较大,变载工况下的仿真结果较恒载工况更贴近实测车轮磨耗数据。随着运行里程的增加,变载工况下的最大磨耗深度、位置及磨耗增长率逐渐趋近实测值,基于动态客流的变载工况仿真比恒载工况仿真结果精度高。研究结果为地铁车轮磨耗预测和车轮镟修周期提供了理论依据。