مدل سازی دینامیکی و شبیه سازی یک خودرو با نیرو محرکه ی پیل سوختی

پایان نامه
چکیده

در چند سال اخیر شرکت های عمده ی خودروساز جهان سرمایه گذاری عظیمی در زمینه ی خودروهایی که با قوای محرکه پیل سوختی پلیمری رانده می شوند انجام داده اند. علت محبوبیت زیاد پیل های سوختی الکترولیت پلیمری بازده بسیار زیاد، چگالی توان بالا و عدم آلودگی هوا توسط این مبدل انرژی است. هر چند این بازده و توان بالا ممکن است به خاطر احتیاج به سیستم تامین هوای فشرده و سیستم خنک کاری دچار افت شود. هدف از انجام پروژه کنونی تحقیق به روی پیل های سوختی با غشای الکترولیت پلیمری (pemfc) با هدف شبیه سازی سیستم تولید توان پیل سوختی است. این تحقیق یک مدل ریاضی با قابلیت تطابق پذیری بالا برای یک خودروی پیل سوختی ارائه می کند. یکی از نیازمندی های خودروی پیل سوختی، پیش گویی رفتار گذرای سیستم است. یک سیستم کنترل مناسب برای کنترل سریع و سازگار رفتار گذرای سیستم احتیاج به مدلی دقیق و سریع از دینامیک خودروی پیل سوختی دارد. مدل های دینامیکی ارائه شده برای سیستم تولید توان پیل سوختی در حال رشد سریعی در موسسات تحقیقاتی دنیا هستند. در عین حال مدل های ارائه شده باید به پیشرفت خود ادامه دهند تا بتوانند دینامیک پیچیده پیل سوختی و اندرکنش آن با عوامل محیطی را پیش گویی کنند. تاکنون مدل کامل و دقیقی که توانایی پیش گویی دینامیک پیل سوختی را با درجه بالای دقت داشته باشد، ارائه نشده است. مدل های تجربی که براساس آزمایش خودروهای پیل سوختی ارائه شده اند برای بهبود بازده همان خودرو مناسب هستند و نمی توان آن مدل را برای ارتقا و بهبود طراحی خودروهای دیگر به کار برد. این تحقیق در راستای تکمیل مدل های پیشین خودروی با قوای محرکه پیل سوختی انجام شده است و تلاش می کند مدل های موجود را به مدلی دقیق تر و جامع تر تبدیل کند. در این تحقیق به روی چهار شاخه ی سیستم تامین هوا، سیستم تامین هیدروژن، سیستم خنک کاری و پیل سوختی متمرکز است. استراتژی عملکرد سیستم پیل سوختی تاثیر بسزایی در بازده سیستم و مقدار مصرف سوخت دارد. پارامتر های اصلی تاثیر گذار در سیستم، دبی، فشار و رطوبت هوا و سوخت ورودی به سیستم است. در انتهای این تحقیق مقادیر بهینه ی نسبت اکسیژن در دسترس کاتد، دبی هوای ورودی به کاتد و توان مورد استفاده ی کمپرسور توسط این مدل پیش بینی می شود .

منابع مشابه

مدل سازی و بهینه سازی عملکرد پیل سوختی متانولی

مدل‌سازی و شبیه سازی پیل سوختی متانولی با استفاده از نرم افزارهای متلب و کامسول در این پژوهش انجام شده است. در ابتدا مدلسازی انجام شده با نرم افزار متلب با داده­های آزمایشگاهی راستی آزمایی شده و سپس از این مدل برای بررسی پارامترهای مورد مطالعه بر کارکرد پیل استفاده شده است. تاثیر غلظت روی نمودار پولاریزاسیون، تاثیر چگالی جریان تبادل و ضریب انتقال روی اتلاف ولتاژ، تاثیر استفاده از کاتالیست­های ک...

متن کامل

شبیه سازی رفتار دینامیکی پیل سوختی اکسید جامد لوله‌ای در تغییر پله‌ای بار الکتریکی خارجی

  Abstract: The purpose of this study is to present a 2-D numerical model that solves the transient equations of flow, energy and species conservation in a single tubular solid oxide fuel cell (SOFC). Also an electrical model is considered to compute the electrical potential and current distribution in the cell. Using this comprehensive model the cell dynamic operation and response in a step lo...

متن کامل

شبیه سازی CFD پیل سوختی اکسید جامد پایه آندی

یک مدل سه بعدی دینامیک سیالات محاسباتی از پیل سوختی اکسید جامد پایه آندی در این تحقیق ارائه شده است. این مدل در بردارنده پدیده‌های مهم انتقال در پیل سوختی از قبیل انتقال حرارت، انتقال جرم، سینتیک الکترود و میدان پتانسیل است. نتایج شبیه‌سازی مدل با داده‌های آزمایشگاهی موجود در منابع در شرایط مشابه مقایسه شد و تطابق خوبی را نیز نشان داد. در این مدل تأثیر پارامترهای مختلف از جمله دما، فشار، استوکی...

متن کامل

مدل سازی یک بعدی عملکرد یک پیل سوختی با غشا پلیمری

در این مقاله یک پیل سوختی غشاء پلیمری با استفاده از مدل یک بعدی، پایا و همگن مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا معادلات حاکم بر صفحه توزیع گاز و لایه نفوذ گاز استخراج و افت‌های اهمی و میزان انتقال اکسیژن در آن مدل‌سازی شده و در ادامه میزان انتقال اکسیژن در لایه کاتالیست کاتد که کلیدی‌ترین بخش پیل سوختی است با استفاده از روش همگن مدل‌سازی می‌شود و معادلات دیفرانسیل حاکم بر لایه کاتالیست کاتد ا...

متن کامل

کنترل توان یک خودرو هیبریدی با نیرو محرکه پیل سوختی (pem)

در این تحقیق مدلی از یک خودروی هیبرید پیل سوختی ارائه و در محیط نرم افزار سیمولینک شبیه سازی شده است. اجزایی که در این قسمت مدل سازی شده اند عبارتند از: سیستم پیل سوختی، مبدل جریان مستقیم، باتری، سیستم انتقال قدرت و موتور الکتریکی و خودرو. مدل دینامیکی که برای سیستم تولید توان پیل سوختی ارائه شده است توانایی پیش گویی رفتار گذرا و حالت پایدار سیستم تحت بار را داراست. این مدل در کل از چهار زیرشاخ...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023