一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统技术方案

技术编号:43350273 阅读:38 留言:0更新日期:2024-11-15 20:50
本发明专利技术提出了一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,属于航空系统领域。解决预冷涡轮发动机结构复杂、压气机或泵与涡轮匹配困难、发动机变工况性能差以及工作效率低的问题。它包括预冷器,热端入口与进气道的出口相连,热端出口与压气机的入口相连;第一分流器,入口与压气机的出口相连,一个出口与燃烧室的入口相连,固体氧化物燃料电池系统的阴极出口与燃烧室的入口相连,压气机设置有与其共轴的第一高速电机;液氢储箱,出料口与氢泵入口相连,氢泵一个出口经第一阀门与预冷器的冷端入口相连;第一高速电机、第二高速电机和第三高速电机均与固体氧化物燃料电池系统电连接。它主要用于推进系统中进行使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空系统领域,特别是涉及一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统


技术介绍

1、开发能够水平起降的临近空间高超声速飞行器和两级入轨航天运输系统的一级关键在于发动机,基于空气预冷的组合发动机一直是重要的发展方向之一。通过在压气机入口布置预冷换热器,利用燃料冷却来流,可显著降低压气机入口空气温度,进而大幅降低压气机功耗,从而提高发动机循环效率。然而,以sabre发动机为代表的预冷发动机采用航空燃气涡轮技术,涡轮和压气机耦合工作相互影响,结构较为复杂,同时受卡诺循环的限制,系统效率低。

2、燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置,不受卡诺循环的限制,具有较高的发电效率。其中,高温固体氧化物燃料电池工作温度高,具有燃料适用范围广、使用寿命长和维护成本低的优点。将高效的燃料电池技术与电动增压技术相结合,应用于喷气式推进系统,具有很大的潜力。

3、现有的预冷涡轮发动机结构大多比较复杂,压气机或泵与涡轮匹配比较困难,从而导致了发动机变工况性能差,相应的工作效率较为低下。


技术实现思路<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,其特征在于:所述进气道(1)的进气口大小可调。

3.根据权利要求1或2所述的一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,其特征在于:所述预冷器(2)为间壁式换热器。

4.根据权利要求3所述的一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,其特征在于:所述第一高速电机(4)、第二高速电机(18)和第三高速电机(22)均为直流电机。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种采用燃料预冷的燃料电池...

【技术特征摘要】

1.一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,其特征在于:所述进气道(1)的进气口大小可调。

3.根据权利要求1或2所述的一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,其特征在于:所述预冷器(2)为间壁式换热器。

4.根据权利要求3所述的一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,其特征在于:所述第一高速电机(4)、第二高速电机(18)和第三高速电机(22)均为直流电机。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统,其特征在于:所述第一分流器(5)、第二分流器(10)、第三分流器(11)和第四分流器(23)的出口流量可调。

6.根据权利要求5所述的一种采用燃料预冷的燃...

【专利技术属性】
技术研发人员:程昆林李嘉辉秦江王聪
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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