固体氧化物燃料电池及其混合系统的多级建模与仿真研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-20页 |
| 1 绪论 | 第20-36页 |
| ·研究背景 | 第20-22页 |
| ·能源与环境 | 第20-22页 |
| ·市场需求 | 第22页 |
| ·燃料电池概述 | 第22-25页 |
| ·SOFC 发展历史与现状 | 第25-28页 |
| ·SOFC 建模回顾 | 第28-33页 |
| ·稳态模型 | 第29-30页 |
| ·动态模型 | 第30页 |
| ·混合系统建模 | 第30-33页 |
| ·研究内容 | 第33-36页 |
| 2 SOFC 发电系统及其发电特性的实验研究 | 第36-58页 |
| ·SOFC 发电系统 | 第36-40页 |
| ·SOFC 结构 | 第40-43页 |
| ·电解质 | 第40-42页 |
| ·阳极 | 第42页 |
| ·阴极 | 第42-43页 |
| ·中间导电体 | 第43页 |
| ·SOFC 堆 | 第43-48页 |
| ·板式 | 第44-47页 |
| ·管式 | 第47-48页 |
| ·燃料处理 | 第48-51页 |
| ·燃料种类 | 第48-49页 |
| ·燃料重整化 | 第49-51页 |
| ·燃料除硫 | 第51页 |
| ·YSZ/GDC 电解质SOFC 的实验研究 | 第51-56页 |
| ·实验装置 | 第51-52页 |
| ·电池制备 | 第52-53页 |
| ·实验结果 | 第53-56页 |
| ·本章小结 | 第56-58页 |
| 3 固体氧化物燃料电池的数值研究 | 第58-78页 |
| ·电化学模型 | 第58-61页 |
| ·活化极化 | 第60页 |
| ·浓度极化 | 第60-61页 |
| ·欧姆极化 | 第61页 |
| ·天然气重整 | 第61-62页 |
| ·数值方法 | 第62-64页 |
| ·控制方程 | 第62-63页 |
| ·边界条件 | 第63-64页 |
| ·模型验证及数值模拟 | 第64-76页 |
| ·板式SOFC 数值模拟 | 第65-72页 |
| ·管式SOFC | 第72-76页 |
| ·本章小结 | 第76-78页 |
| 4 面向控制的SOFC 动态建模 | 第78-92页 |
| ·动态建模 | 第78-83页 |
| ·拟合函数 | 第78-80页 |
| ·质量平衡方程 | 第80-82页 |
| ·能量平衡方程 | 第82页 |
| ·输出电压 | 第82-83页 |
| ·模型仿真 | 第83-91页 |
| ·数据拟合 | 第83-86页 |
| ·动态仿真 | 第86-91页 |
| ·本章小结 | 第91-92页 |
| 5 SOFC/GT 混合系统的动态模型 | 第92-107页 |
| ·混合循环结构 | 第92-94页 |
| ·动态建模 | 第94-100页 |
| ·压气机 | 第95-96页 |
| ·透平 | 第96-97页 |
| ·SOFC | 第97-98页 |
| ·燃料重整器 | 第98页 |
| ·燃烧室 | 第98-99页 |
| ·热交换器 | 第99页 |
| ·混合器 | 第99页 |
| ·分配器 | 第99-100页 |
| ·模型仿真 | 第100-106页 |
| ·本章小结 | 第106-107页 |
| 6 空气再热式SOFC/GT 混合系统的仿真研究 | 第107-120页 |
| ·循环结构 | 第107-109页 |
| ·稳态仿真 | 第109-112页 |
| ·参数分析 | 第112-119页 |
| ·压比和透平入口温度(TIT)的影响 | 第112-114页 |
| ·SOFC 负载和燃料、空气利用率的影响 | 第114-118页 |
| ·温度的影响 | 第118-119页 |
| ·燃气轮机各部件的影响 | 第119页 |
| ·本章小结 | 第119-120页 |
| 7 SOFC 非线性模型预测控制(NMPC) | 第120-135页 |
| ·模型预测控制结构 | 第120-122页 |
| ·MHE 状态估计 | 第122-123页 |
| ·目标计算 | 第123-124页 |
| ·调节器 | 第124-126页 |
| ·目标函数求解 | 第126-127页 |
| ·模型仿真 | 第127-134页 |
| ·本章小结 | 第134-135页 |
| 8 结论与展望 | 第135-139页 |
| ·结论 | 第135-137页 |
| ·多级建模 | 第135-136页 |
| ·数值模拟 | 第136页 |
| ·混合循环 | 第136-137页 |
| ·展望 | 第137-139页 |
| ·建模方面 | 第137-138页 |
| ·其他 | 第138-139页 |
| 致谢 | 第139-141页 |
| 参考文献 | 第141-149页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第149-150页 |
