固体氧化物燃料电池数值仿真模型的建立

论文摘要

基于COMSOL Multi-physics 5.3a仿真平台,建立三维模型对固体氧化燃料电池进行数值计算。考虑板式固体氧化物燃料电池单体内部的气体流动、组分质量分数、电化学反应过程,研究不同工况下的气体分布、电流密度和极化情况,分析电池长度、工作温度、进气成分对固体氧化物燃料电池工作性能的影响。研究结果表明:固体氧化物燃料电池入口处气体质量分数较大,电化学反应速率也较快;在高电流密度下,入口氧气的质量分数会显著影响电池性能,而在低电流密度下,氧气质量分数不是影响电池电压的主要因素;当电池工作温度升高时,电池内部很多参数会发生变化。

论文目录

1 固体氧化物燃料电池模型的建立

1.1 研究对象

1.2 模型建立

1.2.1 几何模型

1.2.2 模型假设

1.2.3 SOFC单电池三维模型的建立

1.3 物理场分析

1.3.1 二次电流分布

1.3.2 浓物质传递

1.3.3 自由和多孔介质流动

2 结果讨论

2.1 模型验证

2.2 不同极化电压下电池内部状态

2.3 入口氧气质量分数对电池的影响

2.4 工作温度对电池的影响

2.5 单电池长度对电池性能的影响

3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 汤水,张茂贵,贾明,刘宇

关键词: 固体氧化物燃料电池,数值模拟,模型,电流密度,气体分布

来源: 中南大学学报(自然科学版) 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,电力工业

单位: 中南大学冶金与环境学院

基金: 国家重点研发计划项目(2018YFB0104200),国家自然科学基金资助项目(51774343)~~

分类号: TM911.4

页码: 2633-2644

总页数: 12

文件大小: 4079K

下载量: 288

固体氧化物燃料电池数值仿真模型的建立

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢