据航空周刊网站3月4日消息，为了有效冷却燃料电池，欧洲exFAN项目正在地平线欧洲框架计划的资助下开发一种热推进器，利用冲压空气效应将燃料电池系统的余热转化为推力。项目为期四年，耗资400万欧元，旨在为兆瓦级齿轮风扇电推进系统设计一种轻型热交换器，开发一种将废热传递给排气流的回收装置，并建立一个强大的热管理系统。

exFAN热推进器项目示意图

与传统涡扇发动机将产生的部分热量排放到发动机排气中形成高温高压尾气喷流从而增加推力不同，氢电推进技术的燃料电池热量等级约为80℃，难以有效排出，必须通过冷却回路主动排出并通过散热器释放，将导致飞机重量增加。

在该项目的氢电推进设计中，燃料电池为电机提供动力，驱动齿轮风扇。冷却液将燃料电池、电机及其它电子器件的热量通过热推进器传递给排气流，然后通过再循环冷却燃料电池和电机，最大化提升推进系统效率。

齿轮风扇在排气流中扫过热交换器以冷却燃料电池

exFAN项目由西班牙CIDETEC研究中心协调，汇集了奥地利ADT、维也纳科技大学、慕尼黑工业大学、希腊IRES、西班牙EGILE、德国航空航天中心、弗劳恩霍夫研究所、Power ID公司以及比利时EASN-技术与创新服务等多家机构。

自2023年12月启动以来，项目团队在开发先进热管理系统、优化燃料电池集成以及探索不同飞行条件下的性能方面取得了进展，包括高空巡航和高温环境起飞。ADT探索了三种优化热管理的概念：①低温质子交换膜（PEM）燃料电池与热泵结合，②集成冷却系统将热量等级提升至240℃，③高温PEM燃料电池在高达160℃下运行以减轻热管理系统的重量。维也纳科技大学研究如何将热交换器集成到系统中，以优化热量回收并减少压力损失，该团队开发了一种倾斜热交换器配置，通过增加热交换表面积来最大化传热效率，同时减少热推进器的迎风面积。

exFAN项目代表了航空氢电推进技术发展中的关键一步，通过创新的热管理解决方案，有望提高氢电飞机的效率和可行性，为可持续航空的未来铺平道路。

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