管式固體氧化物燃料電池的數(shù)值分析優(yōu)化

符號(hào)表001
第1章緒論005
1.1研究背景006
1.2燃料電池發(fā)展歷程007
1.3固體氧化物燃料電池（SOFC）概述011
1.3.1SOFC基本原理011
1.3.2SOFC常見類型012
1.3.3SOFC部件材料015
1.4管式SOFC研究現(xiàn)狀016
1.4.1管式SOFC發(fā)展綜述016
1.4.2管式SOFC數(shù)值計(jì)算綜述018
1.5主要研究內(nèi)容021
第2章管式SOFC多物理場(chǎng)耦合理論基礎(chǔ)及數(shù)值模型023
2.1SOFC的數(shù)值計(jì)算理論基礎(chǔ)024
2.1.1SOFC的理想電壓024
2.1.2SOFC的伏安特性026
2.1.3動(dòng)量、能量、質(zhì)量守恒方程027
2.2管式SOFC多物理場(chǎng)耦合數(shù)值模型031
2.2.1電化學(xué)模型031
2.2.2傳質(zhì)模型035
2.2.3傳熱模型038
2.3計(jì)算流體力學(xué)求解過程042
2.4本章小結(jié)044
第3章管式SOFC電極構(gòu)型的分析研究045
3.1管式SOFC的結(jié)構(gòu)和三種電極構(gòu)型的特點(diǎn)046
3.2管式SOFC多物理場(chǎng)耦合模型050
3.2.1幾何模型050
3.2.2模型的輸入?yún)?shù)050
3.2.3模型的邊界條件053
3.2.4模型輸出的伏安特性曲線及校驗(yàn)054
3.3計(jì)算結(jié)果與討論056
3.3.1陰極支撐型內(nèi)部的流體及電流傳輸過程056
3.3.2陽極支撐型內(nèi)部的流體及電流傳輸過程057
3.3.3運(yùn)行溫度的影響058
3.3.4電導(dǎo)率的影響059
3.3.5孔隙率的影響061
3.3.6接觸電阻的影響061
3.3.7輸出電壓的影響061
3.4本章小結(jié)065
第4章管式SOFC堆結(jié)構(gòu)的分析研究067
4.1管式SOFC堆電池單元構(gòu)型的選擇068
4.2管式SOFC堆的三維空氣流場(chǎng)模型070
4.2.1模型的幾何尺寸和輸入?yún)?shù)070
4.2.2管式SOFC堆模型071
4.2.3表征參數(shù)072
4.3計(jì)算結(jié)果和討論075
4.3.1一進(jìn)一出直線型氣道流場(chǎng)075
4.3.2一進(jìn)一出Z型氣道流場(chǎng)077
4.3.3二進(jìn)二出Z型氣道流場(chǎng)083
4.3.4二進(jìn)二出U型氣道流場(chǎng)086
4.4本章小結(jié)091
第5章管式SOFC電堆空氣分配的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案093
5.1陽極支撐型管式SOFC堆的空氣分配方案論證分析094
5.1.1電堆設(shè)計(jì)模型的演化規(guī)律094
5.1.2一進(jìn)一出直線型和二進(jìn)二出U型的對(duì)比分析096
5.2新型陽極支撐管式SOFC堆的模型計(jì)算101
5.3優(yōu)化結(jié)果討論108
5.4本章小結(jié)110
第6章總結(jié)與展望111
6.1總結(jié)112
6.2展望115
參考文獻(xiàn)116