| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 符号说明 | 第12-13页 |
| 1 绪论 | 第13-41页 |
| 1.1 先进能源利用技术 | 第13-15页 |
| 1.2 固体氧化物燃料电池-燃气轮机（SOFC/GT）耦合发电系统 | 第15-22页 |
| 1.2.1 固体氧化物燃料电池 | 第15-18页 |
| 1.2.2 微型燃气轮机 | 第18-19页 |
| 1.2.3 SOFC/GT耦合发电系统 | 第19-22页 |
| 1.3 SOFC/GT耦合发电系统的研究方法 | 第22-34页 |
| 1.3.1 基于数值模型的仿真研究 | 第22-24页 |
| 1.3.2 基于全实物系统的实验研究 | 第24-26页 |
| 1.3.3 半实物仿真研究 | 第26-34页 |
| 1.4 阴极气流对SOFC/GT耦合发电系统的影响 | 第34-39页 |
| 1.4.1 阴极气流对固体氧化物燃料电池热管理的影响 | 第34-37页 |
| 1.4.2 阴极气流对SOFC/GT耦合发电系统的影响 | 第37-39页 |
| 1.5 本文的主要工作 | 第39-41页 |
| 1.5.1 已有研究的主要不足 | 第39-40页 |
| 1.5.2 本文的主要工作 | 第40-41页 |
| 2 固体氧化物燃料电池/微型燃气轮机半实物实验装置 | 第41-73页 |
| 2.1 引言 | 第41页 |
| 2.2 HYPER系统结构和运行流程 | 第41-47页 |
| 2.2.1 Hy Per系统结构 | 第41-45页 |
| 2.2.2 Hy Per系统工作流程 | 第45-47页 |
| 2.3 HYPER系统的实物子系统 | 第47-57页 |
| 2.3.1 燃气轮机子系统 | 第49-53页 |
| 2.3.2 旁路（FV-162、FV-170和FV-380） | 第53-57页 |
| 2.4 HYPER系统中SOFC数值模型 | 第57-64页 |
| 2.4.1 模型简介 | 第57-60页 |
| 2.4.2 SOFC电化学反应方程 | 第60-64页 |
| 2.4.3 SOFC系统模型与实物子系统的耦合 | 第64页 |
| 2.5 硬件测量参数和软件输出变量 | 第64-66页 |
| 2.5.1 实物子系统的测量参数 | 第64-66页 |
| 2.5.2 数值模拟子系统的测量参数 | 第66页 |
| 2.6 控制平台 | 第66-69页 |
| 2.6.1 控制平台简介 | 第66-68页 |
| 2.6.2 数据的存储和传递 | 第68-69页 |
| 2.7 HYPER系统的操作流程 | 第69-70页 |
| 2.8 本文开展的主要工作 | 第70-73页 |
| 3 SOFC/GT耦合系统中燃料电池负荷变化的瞬态特性分析 | 第73-95页 |
| 3.1 引言 | 第73页 |
| 3.2 实验方案和参数 | 第73-75页 |
| 3.2.1 实验方案 | 第73-74页 |
| 3.2.2 实验步骤 | 第74-75页 |
| 3.3 燃料电池负荷电流由 220 A减小至 190 A引起的动态响应 | 第75-85页 |
| 3.3.1 燃料利用率、输出电压、输出功率和能斯特电势的变化 | 第75-76页 |
| 3.3.2 阳极流道内气体组分的浓度变化 | 第76-79页 |
| 3.3.3 反应产生的热能变化 | 第79-80页 |
| 3.3.4 阴极流道内气流温度和电池材料温度变化 | 第80-81页 |
| 3.3.5 电流密度和能斯特电势的变化 | 第81-83页 |
| 3.3.6 燃料电池子系统对燃气轮机子系统的影响 | 第83-84页 |
| 3.3.7 燃料电池子系统阴极入.气流参数的变化 | 第84-85页 |
| 3.4 燃料电池负荷从 220 A增大到 230 A引起的动态响应 | 第85-93页 |
| 3.4.1 燃料利用率、输出电压、输出功率和能斯特电势的变化 | 第85-86页 |
| 3.4.2 阳极流道内气体组分的浓度变化 | 第86-88页 |
| 3.4.3 反应产生的热能变化 | 第88-89页 |
| 3.4.4 阴极流道内气流温度和电池材料温度变化 | 第89-90页 |
| 3.4.5 能斯特电势和电流密度在流道方向上的变化 | 第90-91页 |
| 3.4.6 燃料电池子系统对燃气轮机子系统的影响 | 第91-92页 |
| 3.4.7 燃料电池子系统的阴极入.气流参数变化 | 第92-93页 |
| 3.5 本章小结 | 第93-95页 |
| 4 燃料电池阴极气体流量对SOFC/GT耦合系统特性的影响 | 第95-137页 |
| 4.1 引言 | 第95页 |
| 4.2 阈值测试实验 | 第95-102页 |
| 4.2.1 阈值测试实验方案 | 第95-96页 |
| 4.2.2 阈值测试实验步骤 | 第96-97页 |
| 4.2.3 阈值测试实验结果分析 | 第97-101页 |
| 4.2.4 阈值测试实验小结 | 第101-102页 |
| 4.3 主体实验设计与方案 | 第102-104页 |
| 4.3.1 实验方案和步骤 | 第102-103页 |
| 4.3.2 实验步骤 | 第103-104页 |
| 4.4 燃料电池阴极入.气体流量减小时耦合系统的动态响应 | 第104-120页 |
| 4.4.1 阴极入.气体流量 | 第104-105页 |
| 4.4.2 燃气轮机转速、燃料流量和Q | 第105-106页 |
| 4.4.3 压缩机进、出.气体参数 | 第106-108页 |
| 4.4.4 燃气轮机进、出.气体参数 | 第108-110页 |
| 4.4.5 燃料电池入.气流参数 | 第110页 |
| 4.4.6 系统总压降 | 第110-111页 |
| 4.4.7 燃料利用率、输出功率、能斯特电势和输出电压 | 第111-112页 |
| 4.4.8 燃料电池阴极气流温度、固体温度和温差 | 第112-116页 |
| 4.4.9 SOFC内部热耗散 | 第116-117页 |
| 4.4.10 SOFC电流密度 | 第117-118页 |
| 4.4.11 阳极流道内气体组分的浓度变化 | 第118-120页 |
| 4.4.12 燃料电池内的各项损失 | 第120页 |
| 4.5 燃料电池阴极入.气体增大时耦合系统的动态响应 | 第120-134页 |
| 4.5.1 燃气轮机转速、燃料流量和Q | 第120-121页 |
| 4.5.2 压缩机进、出.气体参数 | 第121-123页 |
| 4.5.3 燃气轮机的进、出.气体参数 | 第123-124页 |
| 4.5.4 燃料电池入.气流参数 | 第124-125页 |
| 4.5.5 系统总压降 | 第125-126页 |
| 4.5.6 燃料利用率、输出功率、能斯特电势和输出电压 | 第126-127页 |
| 4.5.7 阴极气流温度、固体温度和温差 | 第127-131页 |
| 4.5.8 SOFC内部热耗散的变化情况 | 第131页 |
| 4.5.9 SOFC电流密度 | 第131-132页 |
| 4.5.10 阳极流道内气体组分的浓度变化 | 第132-134页 |
| 4.5.11 燃料电池内的各项损失 | 第134页 |
| 4.6 本章小结 | 第134-137页 |
| 5 BA旁路对燃料电池阴极气流及耦合系统特性的影响 | 第137-151页 |
| 5.1 引言 | 第137页 |
| 5.2 实验方案和参数 | 第137-139页 |
| 5.2.1 实验方案 | 第137-138页 |
| 5.2.2 实验步骤 | 第138-139页 |
| 5.3 实物子系统的动态响应 | 第139-144页 |
| 5.3.1 燃气轮机转速变化 | 第139页 |
| 5.3.2 实物子系统内气体流量变化 | 第139-141页 |
| 5.3.3 数值模拟输出对燃气轮机速度的影响 | 第141-142页 |
| 5.3.4 实物子系统中的温度变化 | 第142-143页 |
| 5.3.5 实物子系统中的压力变化 | 第143-144页 |
| 5.3.6 燃料电池阴极入.气体参数 | 第144页 |
| 5.4 数值模拟子系统的动态响应 | 第144-149页 |
| 5.4.1 燃料利用率和输出电压 | 第144-145页 |
| 5.4.2 SOFC电流密度 | 第145-146页 |
| 5.4.3 SOFC能斯特电势 | 第146页 |
| 5.4.4 燃料电池阴极气流温度、固体温度和温差 | 第146-148页 |
| 5.4.5 SOFC内部热耗散的变化情况 | 第148-149页 |
| 5.5 本章小结 | 第149-151页 |
| 6 结论与展望 | 第151-155页 |
| 6.1 本文主要结论 | 第151-152页 |
| 6.2 本文主要创新点 | 第152-153页 |
| 6.3 后继研究工作展望 | 第153-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 参考文献 | 第157-173页 |
| 附录 | 第173-174页 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第173页 |
| B. 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第173-174页 |
| C. 作者在攻读博士学位期间获得的荣誉 | 第174页 |
