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固体氧化物燃料电池平板和圆筒单体电势场数值模拟

吴努斌  
【摘要】:燃料电池的数值模拟可以分为研究电极的微观模拟和研究电池单体及电堆的宏观模拟,微观模拟的目的是通过研究微观过程建立更好的电极,而宏观模拟研究目的在于提供最优的结构设计和操作运行指导。本文重点研究的是固体氧化物燃料电池单体模拟。 首先对固体氧化物燃料电池(SOFC)从电极热力学和电极反应动力学进行理论分析,然后建立有限速率化学反应模型,通过对电池传热传质分析,根据温度、电势和气体组分之间的相互关系,作为已知条件,由解析法求出电化学物理量,并开发了相关的程序。当采用不同工况运行时,实现了能够直观地对其进行电化学特性分析。文中分别对平板和圆筒两种单体结构数值模拟求解,计算结果对电池的优化设计及安全运行提供了一定的理论指导。


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