固体氧化物燃料电池多物理场模拟与结构优化

发布时间：2018-03-18 08:19

  本文选题：固体氧化物燃料电池　切入点：多物理场模型　出处：《中国科学技术大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一类新型的能源技术,在众多燃料电池中具有独特的优势,使用固态电解质且燃料灵活,750-850℃的使用温度,可以直接进行H2内重整,不必使用昂贵的催化剂等。然而单纯依靠实验的方法完善SOFC的性能存在诸如耗时长、费用高的缺点,因此加强数值理论模型技术对推动SOFC的实用化进程具有非凡的意义和价值。本文重点介绍了 SOFC数值建模技术的理论基础,并系统计算分析了 SOFC的电化学性能与结构尺寸的关系,主要包括以下几个部分内容:第一章主要介绍了燃料电池技术的发展历程与分类,重点讲述了 SOFC的工作原理,构型,材料组成,发展现状与应用。第二章从理论建模的意义出发,系统论述了 SOFC多尺度多物理场建模的耦合方法。第三章结合平板SOFC的性能、微结构特点,建立了有效的二维多物理场模型,与实验组对比并提供技术指导。第四章针对微管SOFC的结构设计,建立了二维轴对称的电化学模型,对电池的各项参数均作了优化,并给出最佳的结构与输出体功率密度。第五章以第四章为基础,结合SOFC的制作技术以及实际使用的工作条件,对三个参数进行了系统的优化,最后与平板电池的功率作比较,显示了微管电池高电流输出的可能性。第六章对本文进行了简单的总结。
[Abstract]:Solid oxide fuel cell (SOFC), as a new type of energy technology, has unique advantages in many fuel cells. Using solid electrolyte and flexible temperature of 750-850 鈩，

本文编号：1628750