考虑多物理场耦合特性的固体氧化物燃料电池瞬态特性研究

作     者：齐珂 王迪 谢喆 陈东升 周云龙 孙灵芳 QI Ke;WANG Di;XIE Zhe;CHEN Dongsheng;ZHOU Yunlong;SUN Lingfang

作者机构：东北电力大学自动化工程学院吉林吉林132000 东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132000 

基　　金：国家自然科学基金项目(52306004) 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2025年第76卷第3期

页      码：1264-1274页

摘      要：为了解决化石能源枯竭和环境污染的问题,固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)作为能量高效转换设备得到了快速发展。采用COMSOL软件建立平板式SOFC多物理场耦合模型,综合考虑电、热、流动和传质多物理场的相互作用,研究SOFC在输出电压、空气流速和燃料流速变化条件下的局部瞬态响应特性。结果表明,在输出电压为0.5、0.6和0.8 V时,燃料流速突降为0,功率密度变化幅度分别为-67%、-60%和-56%;电池功能层平均温度变化幅度和趋势呈现显著差异;燃料流速对于电池性能的影响明显大于空气流速变化;由于电池中电化学反应的直接参与和电极表面的快速反应,导致输出电压变化时,功率密度的响应速度最快。本研究为SOFC的优化设计提供了重要的理论依据和技术支撑。

主 题 词：固体氧化物燃料电池 COMSOL 瞬态响应 动态仿真 传热 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.11949/0438-1157.20240865

馆 藏 号：203158207...