شبیه‌‏سازی مصرف سوخت خودروی برقی پیل سوختی هیدروژنی با راهبرد تنظیم دمابان و متغیرهای موثر بر مصرف سوخت آن در نرم‏‌افزار اَدوایزر

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

doi
10.22034/er.2025.2062179.1095
چکیده

در سال‌های اخیر، به‌دلیل کاهش منابع انرژی‌های سنگواره‌‏ای و نگرانی از انتشار گازهای گلخانه‌ای، استفاده هیدروژن و پیل‌های سوختی بسیار توجه شده است. بنابراین، علاقمندی به سمت ایجاد زیرساخت‌های تولید هیدروژن و توسعة خودروی برقی پیل سوختی وجود دارد. خودروهای برقی پیل سوختی با پیمایش بالا، زمان سوخت‌گیری کوتاه و آلایندگی صفر، در مقایسه با خودروهای برقی با انباره‏، نقشه راه خودروهای آینده محسوب می‌شوند. مقاله حاضر بر شبیه‌‏سازی و مصرف سوخت خودروهای برقی پیل سوختی با استفاده از نرم‌‏افزار اَدوایزر متمرکز است. شبیه‌سازی سامانه‏ خودرو برقی پیل سوختی با راهبرد تنظیم دمابان در طول چرخه‌های رانندگی مختلف انجام شده است. هدف از به کاربردن این راهبرد، کاهش مصرف سوخت خودرو برقی پیل سوختی است. نتایج بدست آمده از مصرف سوخت در سه چرخة رانندگی شهری فدرال آمریکا (FTP)، چرخة رانندگی جدید اروپا (NEDC) و الگوی رانندگی توان آزما شهری (UDDS) به‌ترتیب برابر با 12.1، 7.1 و 7.6 لیتر است که با نتایج مصرف سوخت یک خودرو نمونه آزمایشگاه ملی آرگون صحت سنجی شد. سپس متغیرهای تأثیرگذار بر مصرف سوخت هیدروژن ازقبیل شیب جاده و ضریب درگ هواپویشی نیز در سه چرخة رانندگی مختلف FTP،  NEDCو UDDS بررسی شد. مصرف سوخت هیدروژن در چرخة رانندگی شهری فدرال آمریکا به‌ازای افزایش یک درصدی به طور میانگین 24.66 درصد افزایش یافته است. در چرخة رانندگی جدید اروپا این افزایش مصرف سوخت هیدروژن به طور میانگین برابر با 25.92 درصد است. همچنین در الگوی رانندگی توان آزما شهری افزایش مصرف سوخت هیدروژن به ازای افزایش یک درصدی شیب جاده به طور میانگین برابر با 25.87 درصد است. همچنین نتایج نشان می‌دهد که با افزایش ضریب پسای هواپویش از 0.26 تا 0.30 میانگین مصرف سوخت هیدروژن درهر ۱۰۰ کیلومتر به‌طور میانگین تا 2.5 درصد افزایش یافت.