板式固体氧化物燃料电池的热应力分析

• 作者: 刘倩 张兄文 李国君 樊鹏飞
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 固体氧化物燃料电池 数值模拟 电化学 热应力
• 年，卷（期）: 2012,（7）
• 页码范围: 75-81
• 分类号: TM911.47
• 语种: 中文

摘要

为了深入掌握固体氧化物燃料电池(SOFC)的结构性能,进而提高其可靠性,在对SOFC的内部流动和电化学特性进行数值模拟,对顺流和逆流两种流动情况下板式SOFC内温度分布、电势特征和电流密度特征进行分析的基础上,将数值计算得到的温度场作为载荷施加到SOFC的热应力模型中,建立了数值模拟SOFC的有限元热应力模型,对SOFC关键结构中的三合一电极板中的热应力分布特征进行了分析研究.研究结果表明:相对于顺流形式,逆流形式燃料入口附近的温度梯度要大得多；材料间热膨胀系数的不匹配导致了热应力的产生；热应力的大小与温度分布和温度梯度密切相关.由于过大的热应力可能会导致SOFC结构开裂甚至破坏,该研究工作为SOFC单电池和电池堆的设计优化提供了重要的理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李国君	西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室	81	1259	21.0	31.0
2	张兄文	西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室	10	135	5.0	10.0
3	刘倩	西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室	32	210	10.0	14.0
4	樊鹏飞	西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室	2	15	2.0	2.0