统需求。关键词叶片数目数值模拟氢气循环泵燃料电池燃料电池供氢系统的调压排水排气加湿作用对于提高质子交换膜燃料电池的性能与显示，进出口隔舌区域，转速较低时，进出口压力增幅不明显，而由图可以看出，入口区域吸力和出口区域排气压力均增大，部分区域甚至出现局部压力突变，这是由于氢气循环泵在工作时，叶轮内纵向旋涡周期性的产生和消失使流体压力提高，同时隔舌处氢气的动量交换达到最大，此时产生的压力脉动造成部分区域出现压力波动。根据仿真结果表明，氢气循环泵出口与入口压差，在转速条件下，氢气循环泵出口压力分别为。根据电堆测试，进出口压差在内，因此，氢气循环泵最小转速应。图不同转速条件下全流道速度流线分布图不同转速条件下叶轮压力分布试验验证将氢气工况下泵流场分析不同转速全流道流线图用软件进行处理，选取氢气循环泵种转速下内部流线图如图所示，从图中可以看出，在叶轮区域，氢气的流速沿径向外缘逐渐增大，越靠近叶轮内径方向，速度分布越不均匀，而在蜗壳区域，靠近蜗壳内侧壁面处，速度并无增幅。根据流线图显示，氢气进入蜗壳后沿轴向进入叶轮，经过叶轮的旋转加速后，叶轮中流体离心力大于蜗壳中流体的离心力，造成叶轮与蜗壳中流体圆周速度不同，蜗壳中流体速度矢量方向与受到叶轮上壁面冲击作用的流体相互作用，产生纵向旋涡，而旋涡主要集中于叶轮外侧，旋涡式泵的能量交换依靠旋涡来传递，旋涡越多，泵所获得的扬程也就越高。从图到图，随着转旋涡式氢气循环泵设计及其性能研究汽车工业出现局部压力突变，这是由于氢气循环泵在工作时，叶轮内纵向旋涡周期性的产生和消失使流体压力提高，同时隔舌处氢气的动量交换达到最大，此时产生的压力脉动造成部分区域出现压力波动。根据仿真结果表明，氢气循环泵出口与入口压差，在转速条件下，氢气循环泵出口压力分别为。根据电堆测试，进出口压差在内，因此，氢气循环泵最小转速应。图流量压差性能曲线图转速压差性能曲线根据图以及图可以看出，仿真与实验结果总体趋势基本致，由于在数值模拟时，马赫数低于，计算密度采用定值，而氢气实际运行过程中，密度会发生定变化另外网格精度以及在几何建模叶轮区域，氢气的流速沿径向外缘逐渐增大，越靠近叶轮内径方向，速度分布越不均匀，而在蜗壳区域，靠近蜗壳内侧壁面处，速度并无增幅。根据流线图显示，氢气进入蜗壳后沿轴向进入叶轮，经过叶轮的旋转加速后，叶轮中流体离心力大于蜗壳中流体的离心力，造成叶轮与蜗壳中流体圆周速度不同，蜗壳中流体速度矢量方向与受到叶轮上壁面冲击作用的流体相互作用，产生纵向旋涡，而旋涡主要集中于叶轮外侧，旋涡式泵的能量交换依靠旋涡来传递，旋涡越多，泵所获得的扬程也就越高。从图到图，随着转速逐渐增大，入口段区域速度变化幅度较小，叶轮隔舌和蜗壳出口交汇处，速度达到峰值，而流体进入出口段后，呈定角度高速冲击出口段左侧循环泵的设计主要参考旋涡泵和旋涡风机。张文俊等通过对叶片数目进行研究，提出了叶片数目存在个最佳值。宋黎明等通过数值模拟的方法研究旋涡风机叶片前后弯曲方向对性能的影响。韩惠君等对叶片厚度进行疲劳寿命分析，得出叶片损坏程度与厚度之间关系。蔡兆麟等分析叶轮的轮径比对旋涡压缩机的性能影响，同时对出管进行了优化设计。等将动量方程应用于旋涡风机的侧流道中，同时分析旋涡风机中多处缝隙对风机性能影响。左曙光等分析了叶片厚度对旋涡风机噪声的影响。闫苗苗等通过实验研究了隔声罩位臵对降低旋涡风机噪声的影响。图不同转速条件下全流道速度流线分布图不同转速条件下叶轮压力分布试验验证将氢气循环泵摘要氢气循环泵是质子交换膜燃料电池发动机核心零部件之，本文针对氢气密度低，且氢气极易发生泄漏的问题，设计了种结构紧凑的旋涡式氢气循环泵。以该氢气循环泵的维流场为研究对象，建立了泵腔流场的数值计算模型，利用软件进行内部流场仿真计算，分析了不同转速下的氢气循环泵的的性能特性，确定了该氢气循环泵的最小转速，通过与实验数据的对比分析，验证了该计算模型的可行性和准确性。实验结果表明氢气循环泵电机转速控制稳定，气密性良好氢气循环泵随着进口压力提高，氢气循环量将逐渐增大，在条件下，氢气泵入口从升到，氢气循环流量从增加到，氢气循环，从图中发现，在转速，压力，氢气循环泵性能基本满足要求。图氢气循环泵氢气循环流量曲线结论针对氢气密度低，且氢气极易发生泄漏的问题，设计了种结构紧凑的氢气循环泵，以满足燃料电池供氢系统需求。通过流场仿真分析，满足燃料电池系统所需流量，及进出口压差，氢气泵最小转速应。对氢气循环泵进行气密测试，在条件下氢气循环泵能够保压，之后系统中压力迅速下降在和保压时间超过，系统压力基本保持不变。对氢气循环泵进行氢气循环流量测试，在条件下，氢气泵入口压力从提升到，氢气循环流量从增加到，满足燃料电池模型，通过布尔运算得到氢气循环泵流场部分的模型，将模型导入流场仿真软件，并对其进行分区处理，得到仿真流体域。图为氢气循环泵仿真模型区域。旋涡式氢气循环泵设计及其性能研究汽车工业。图不同压力下氢气循环泵气密性曲线氢气循环泵性能测试氢气循环泵性能测试系统原理图见图。氢气循环泵试验装臵由氢气循环泵入口管路和出口管路组成。其中，氢气循环泵由泵体电机和控制器组成入口管路包括高压气瓶氢气减压阀温度传感器和压力传感器出口管路包括背压阀温度传感器和压力传感器。通过该测试系统，可测量不同背压值，不同转速下氢气进出口压力及流量，进而绘制氢气循环泵图。从图图可以发现，随着氢气循环降在和保压时间超过，系统压力基本保持不变。对氢气循环泵进行氢气循环流量测试，在条件下，氢气泵入口压力从提升到，氢气循环流量从增加到，满足燃料电池供氢系统需求。参考文献中国氢能联盟中国氢能源及燃料电池产业白皮书张文俊，蔡兆麟旋涡鼓风机几何参数对其性能的影响化工装备技术，宋黎明，聂波旋涡风机前向和后向叶轮特性对比研究流体机械，韩惠君，左曙光叶片参数对旋涡风机性能的影响流体机械，蔡兆麟，张文俊叶轮参数对旋涡鼓风机性能的影响流体机械，左曙光，胡清，韩惠君，等叶片厚度对旋涡风机叶片噪声的影响分析振动与冲击，闫苗苗，冯毅压差为。图氢气循环泵性能测试系统原理图流量与压差曲线进口压力图流量与压差曲线进口压力图流量与压差曲线进口压力表不同压力下氢气密度氢气循环泵氢气循环流量测试氢气循环泵循环流量测试系统原理见图。氢气循环泵循环流量测试与燃料电池氢气循环回路类似，通过调节气瓶出口压力和加压阀压力，改变进入氢气循环泵入口的压力通过控制器调节电机的转速，得到不同入口压力不同转速条件下氢气循环泵循环流量。其中，流量计阻力经测试不到，与电堆阳极阻力相近。图氢气循环泵氢气循环流量测试系统原理从图所示的实验结果可以发现氢气循环泵在同转速条件下，随着氢气循环泵进口压力增大，氢气循环质旋涡式氢气循环泵设计及其性能研究汽车工业氢系统需求。参考文献中国氢能联盟中国氢能源及燃料电池产业白皮书张文俊，蔡兆麟旋涡鼓风机几何参数对其性能的影响化工装备技术，宋黎明，聂波旋涡风机前向和后向叶轮特性对比研究流体机械，韩惠君，左曙光叶片参数对旋涡风机性能的影响流体机械，蔡兆麟，张文俊叶轮参数对旋涡鼓风机性能的影响流体机械，左曙光，胡清，韩惠君，等叶片厚度对旋涡风机叶片噪声的影响分析振动与冲击，闫苗苗，冯毅，周志彬旋涡风机的隔音降噪技术试验研究工程机械，陶佳欣，陈万强，李祥阳旋涡泵内纵向旋涡影响机理分析流体机械，王学科，沈义伟，赵洪滨，曹岭，陈山，贾彩，谢晓峰旋涡式氢气循环泵的设计及性能分析化工进展，统原理见图。氢气循环泵循环流量测试与燃料电池氢气循环回路类似，通过调节气瓶出口压力和加压阀压力，改变进入氢气循环泵入口的压力通过控制器调节电机的转速，得到不同入口压力不同转速条件下氢气循环泵循环流量。其中，流量计阻力经测试不到，与电堆阳极阻力相近。图氢气循环泵氢气循环流量测试系统原理从图所示的实验结果可以发现氢气循环泵在同转速条件下，随着氢气循环泵进口压力增大，氢气循环质量流量逐渐增大，在条件下，氢气泵入口压力从提升到，氢气循环流量从增加到。目前，国内燃料电池系统中供氢压力在之间，对于燃料电池系统，最少需要循环氢气影响。韩惠君等对叶片厚度进行疲劳寿命分析，得出叶片损坏程度与厚度之间关系。蔡兆麟等分析叶轮的轮径比对旋涡压缩机的性能影响，同时对出管进行了优化设计。等将动量方程应用于旋涡风机的侧流道中，同时分析旋涡风机中多处缝隙对风机性能影响。左曙光等分析了叶片厚度对旋涡风机噪声的影响。闫苗苗等通过实验研究了隔声罩位臵对降低旋涡风机噪声的影响。旋涡式氢气循环泵设计及其性能研究汽车工业。图不同压力下氢气循环泵气密性曲线氢气循环泵性能测试氢气循环泵性能测试系统原理图见图。氢气循环泵试验装臵由氢气循环泵入口管路和出口管路组成。其中，氢气循环泵由泵体电机和控制器组成入口管路包括高压气的进口压力升高，氢气循环泵的进出口压差逐渐增大，这是由于氢气随着压力的升高，氢气密度逐渐增大，氢气循环泵对氢气越容易做功，表为常温下不同压力下氢气密度。氢气入口在个大气压下，由图与图对比发现，转速在，流速为下，仿真结果与测试结果基本吻合当氢气入口表压为，转速在时，氢气流量达到，压差在当氢气入口表压为，转速在时，氢气流量达到，压差为。图氢气循环泵性能测试系统原理图流量与压差曲线进口压力图流量与压差曲线进口压力图流量与压差曲线进口压力表不同压力下氢气密度氢气循环泵氢气循环流量测试氢气循环泵循环流量测试志彬旋涡风机的隔音降噪技术试验研究工程机械，陶