管式固体氧化物燃料电池的数值分析优化

图书标准信息

• 作者 于子冬、孔为、陈代芬 著
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2017-11
• 版次 1
• ISBN 9787122307064
• 定价 88.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 120页
• 字数 142千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

《管式固体氧化物燃料电池的数值分析优化》以管式固体氧化物燃料电池（SOFC）为研究对象，在电池单元尺度层面上，建立了一个多物理场耦合模型来研究电池构型对其性能的影响。模型中考虑了集流件与电极间的接触电阻，耦合了电子导电过程、离子导电过程、气体输运过程以及电化学反应过程。在电池堆大尺度层面，区别于传统的以阴极支撑型为主的电堆设计，针对阳极支撑型建立了电堆内空气流场模型。计算分析多种设计方案，综合考虑各结构参数对空气流场影响，包括进出口管直径、进出口管数、进出口管布置位置、流通截面、单电池间距等，对多种方案的堆内空气流场各区域进行整体分析和优化设计。 

《管式固体氧化物燃料电池的数值分析优化》适合从事能源化学工程专业的研究生和科研人员阅读，也可供从事燃料电池相关工作的工程技术人员参考。

【目录】

符号表001 

第1章绪论005 

1.1研究背景006 

1.2燃料电池发展历程007 

1.3固体氧化物燃料电池（SOFC）概述011 

1.3.1SOFC基本原理011 

1.3.2SOFC常见类型012 

1.3.3SOFC部件材料015 

1.4管式SOFC研究现状016 

1.4.1管式SOFC发展综述016 

1.4.2管式SOFC数值计算综述018 

1.5主要研究内容021 

第2章管式SOFC多物理场耦合理论基础及数值模型023 

2.1SOFC的数值计算理论基础024 

2.1.1SOFC的理想电压024 

2.1.2SOFC的伏安特性026 

2.1.3动量、能量、质量守恒方程027 

2.2管式SOFC多物理场耦合数值模型031 

2.2.1电化学模型031 

2.2.2传质模型035 

2.2.3传热模型038 

2.3计算流体力学求解过程042 

2.4本章小结044 

第3章管式SOFC电极构型的分析研究045 

3.1管式SOFC的结构和三种电极构型的特点046 

3.2管式SOFC多物理场耦合模型050 

3.2.1几何模型050 

3.2.2模型的输入参数050 

3.2.3模型的边界条件053 

3.2.4模型输出的伏安特性曲线及校验054 

3.3计算结果与讨论056 

3.3.1阴极支撑型内部的流体及电流传输过程056 

3.3.2阳极支撑型内部的流体及电流传输过程057 

3.3.3运行温度的影响058 

3.3.4电导率的影响059 

3.3.5孔隙率的影响061 

3.3.6接触电阻的影响061 

3.3.7输出电压的影响061 

3.4本章小结065 

第4章管式SOFC堆结构的分析研究067 

4.1管式SOFC堆电池单元构型的选择068 

4.2管式SOFC堆的三维空气流场模型070 

4.2.1模型的几何尺寸和输入参数070 

4.2.2管式SOFC堆模型071 

4.2.3表征参数072 

4.3计算结果和讨论075 

4.3.1一进一出直线型气道流场075 

4.3.2一进一出Z型气道流场077 

4.3.3二进二出Z型气道流场083 

4.3.4二进二出U型气道流场086 

4.4本章小结091 

第5章管式SOFC电堆空气分配的优化设计方案093 

5.1阳极支撑型管式SOFC堆的空气分配方案论证分析094 

5.1.1电堆设计模型的演化规律094 

5.1.2一进一出直线型和二进二出U型的对比分析096 

5.2新型阳极支撑管式SOFC堆的模型计算101 

5.3优化结果讨论108 

5.4本章小结110 

第6章总结与展望111 

6.1总结112 

6.2展望115 

参考文献116