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氢能汽车动力系统的性能研究和改进
| 论文题名： | 氢能汽车动力系统的性能研究和改进 |
| 关键词： | 氢能汽车;动力系统;储氢方式;内燃机模型;结构设计 |
| 摘要： | 人类社会，煤、石油、天然气等化石燃料是能源结构中的主力军，但这些化石燃料的储量并非无穷无尽，日益增长的能源需求和日益减少的传统能源，以及随着社会进步，人们对生活环境的更高要求，使得今后我们会越来越多地使用“绿色能源”，以减少对化石燃料的依赖和阻止环境的恶化，这将会提高人们的生活质量。在汽车领域尤为如此。 本论文研究了氢动力汽车的随车制氢、储氢方式。与其他的储氢方式相比，水解硼氢化钠制氢方式具有安全、易存储的优点，并有环境友好、常温下反应、资源可循环利用和转化效率高的优势。本论文基于该种方式，为氢动力汽车设计硼氢化钠制氢系统，安全准确地控制制氢速率；设计相应的供氢系统；设计改进氢气喷射系统，同时提出并设计氢气与其他燃料混合燃烧的系统结构。 本论文利用多学科仿真软件AMESim搭建氢气内燃机模型，进行氢内燃机缸内燃烧的研究。针对不同氢内燃机参数，进行缸内燃烧的模拟仿真，分析结果说明：在缸径为85 mm，压缩比为13，点火提前角为15度时，氢内燃机的综合性能最佳，此时氢内燃机比汽油机提供更大的功率，约为汽油机的1.7倍。 本论文在AMESim提供的平台上，设计并搭建了氢动力汽车模型，所搭建模型良好地反应汽车状况，并通过软件编译，对汽油车与氢动力车进行动力性能仿真研究，分析结果说明：虽然氢动力车的燃料消耗量和废气排放率比汽油车略大，但是氢动力车的BMEP值和发动机转速比同工况下的汽油车高，结合氢气的无污染优势，氢动力车的动力性能较汽油车更为优秀。 通过本论文的研究工作，论证了随车硼氢化钠水解制氢方式的优势，为氢动力车设计相应的硼氢化钠水解制氢系统和氢气供应系统；对比分析氢动力车和汽油车的动力性能。本论文的工作有利于氢动力车内部结构的设计和开发，为今后氢动力车的进一步研究和推广提供一定的指导意义。 |
| 作者： | 饶广龙 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 马捷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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