本论文选择的是质子交换膜燃料电池（PEMFC），其阴阳极反应式如下：

阳极：

阴极：             

选这个燃料电池主要因为它相较于其他燃料电池有下面几个优势：

    （1）工作温度低，启动快，能量密度高，寿命较长

（2）能量转换效率极高，在电极反应过程中，直接把化学能转化为电能，卡诺循环对其没有影响。

（3）可以实现零污染、零排放，水是其唯一的产物，高效节能，是环保型燃料电池。

（4）燃料电池内部结构简单，整个是如方形的形状，维修、拆卸以及保养都比较方便。

2。6  氢燃料电池推进的优点

相较于其他用柴油机或者其他电池推进的游艇，采用氢燃料电池推进有以下几个优点：

（1）氢燃料电池游艇续航时间较长，大约是传统游艇的1。5倍左右，大大提高了续航性能。

（2）氢燃料电池游艇节能环保，选的质子交换膜燃料电池可以实现零排放。

（3）氢燃料电池游艇充电时间较短，一般充氢只需要三到五分钟，而其他化学电池游艇大约需要几小时甚至十几小时，这样大大保证了游艇在短时间内可以快速充电完毕。

（4）氢燃料电池游艇明显减轻了游艇的负载，保证游艇的平衡性能较好，而且氢燃料电池，寿命较长，从长远角度看，氢燃料电池游艇有很高的性价比。

2。7  本章小结

游艇电力推进装置是整个游艇的动力核心，它主要依靠螺旋桨、推进电机以及传动轴系配合工作，使得船舶在各种工况下都能保证正常航行。 

游艇电力推进装置主要是一套可以发出各种能量，然后通过装置可以进行能量循环与转化的装置。传动轴系，推进电机所发出的能量，被推进器（一般为螺旋桨）转化为推动游艇行进的推力，从而使得船舶航行。所以，推进装置设备缺一不可，它们相辅相成，整个推进系统有船舶“心脏”之称。

在本论文中，整个推进系统较为简单，造价较低，维修方便，主要是通过燃料电池的化学反应，再将化学能转化为电能，传递给推进电机带动螺旋桨工作。

第三章 游艇结构布置与机桨匹配设计

通过对氢燃料电池游艇的推进原理的认识，本章主要研究以下内容：

(1)对游艇各层的舱室进行布置，作出布置示意图。

(2)对游艇推进系统的螺旋桨进行设计计算，完成对螺旋桨的空泡、强度校核以及其重量和惯性矩的计算。

(3)根据螺旋桨选择合适的推进电机型号。

3。1  游艇结构布置

3。1。1  游艇参数确定

通过查阅D29商务艇相关参数，确定游艇参数如下：

长：11。26m 宽：4。25m

吃水：0。8m 最大容纳量：8人

船重：2800kg

3。1。2  游艇结构布置

本游艇分为三层，各层之间以隔舱板隔开，各类设施较为完善。

游艇最底层为底舱，是推进系统放置处，不设有舱室。主要是推进电机、燃料电池模块、燃料箱、传动轴系以及螺旋桨。

中间层为豪华休息室，高达2m，设置有盥洗室，卫生间，卧室，餐厅，厨房。各个舱室有其不同功能。餐厅可兼顾与当休息室使用。

最高层为甲板，最前面为驾驶舱，驾驶舱设有独立床位，独立卫生间，以供航海使用。甲板中央设有会议室[12-14]。

游艇的侧剖图如图3。1所示：

图3。1游艇中纵剖图

游艇第一层横剖图如图3。2所示：

图3。2游艇底舱布置图