以合成气为燃料的SOFC多物理场传递过程数值分析

• 作者: 张中刚 蔡伟强 郑青榕 陈志权
• 来源期刊: 燃烧科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 合成气燃料 内重整反应 多物理场耦合 多通道SOFC 数值分析
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 141-148
• 页数: 8页
• 分类号: TM911
• 语种: 中文
• DOI: 10.11715/rskxjs.R202103031

摘要

固体氧化物燃料电池(SOFC)内存在复杂的多物理场传递过程,这些过程对电池的性能具有重要的影响.以某实际生产的SOFC为对象,建立了其三维模型,模型描述了以合成气为燃料时其内部发生的传质、传热、化学及电化学反应等多物理场过程.根据模拟结果,给出了两种合成气组分下电池内温度、气体组分、化学反应速率以及电流密度等参数的分布.结果显示:电池内温度分布很不均匀,且合成气中H2初始含量对电池内温度分布具有重要影响,H2含量越小,电池内最高温度越低,但局部区域温度梯度会变大;化学反应速率和电流密度分布也不规律,其大小都受到当地温度和气体成分分布的影响,且电流密度最大值处于肋片、流道和电极的交界处.