一种千瓦级固体氧化物燃料电池电堆的均质化建模方法
摘要文本
本发明公开一种千瓦级固体氧化物燃料电池电堆的均质化建模方法，包括步骤：建立固体氧化物燃料电池电堆三维几何模型；对电堆进行均质化处理，获取均质化电堆几何模型，并等效处理电池单元各部分结构的材料参数；基于均质化电堆几何模型，模拟分析电堆内流体流动情况，分析电堆的进气不均匀度，并根据进气不均匀度对电堆的各层电池单元进行分组；建立不同进气条件下的单电池单元多场耦合模型，输出相应的电化学反应质量源和热源；基于均质化电堆几何模型，设置边界条件，并输入质量源和热源，建立电堆多物理场耦合数值模型。本发明通过将电堆进行均质化等效处理得到均质化数值模型，用于电堆数值模拟时计算精度高、计算效率高。。关注
申请人信息
- 申请人:中国石油大学(华东)
- 申请人地址:266580 山东省青岛市黄岛区长江西路66号
- 发明人: 中国石油大学(华东)
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种千瓦级固体氧化物燃料电池电堆的均质化建模方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410182752.8 |
| 申请日 | 2024/2/19 |
| 公告号 | CN117747005A |
| 公开日 | 2024/3/22 |
| IPC主分类号 | G16C20/10 |
| 权利人 | 中国石油大学(华东) |
| 发明人 | 蒋文春; 曾碗莹; 宋明; 张玉财; 罗云; 李少华; 钮瑞艳; 郑红祥; 石亚洲; 范玉聪; 王世学; 王绍荣; 张秀成; 岑岭山 |
| 地址 | 山东省青岛市黄岛区长江西路66号 |
专利主权项内容
1.一种千瓦级固体氧化物燃料电池电堆的均质化建模方法，其特征在于，包括步骤：S1、建立固体氧化物燃料电池电堆三维几何模型，所述电堆的中间反应区域由若干层电池单元堆叠而成，所述电堆的外部设置有阳极、阴极气体进气歧管及阳极、阴极气体排气歧管；每层电池单元包括阳极侧连接体、阴极侧连接体及位于阳极侧连接体与阴极侧连接体之间的由阳极、电解质和阴极组成的PEN单元，所述阳极侧连接体、阴极侧连接体上分别设置有阳极气体流道及阴极气体流道；S2、对电堆进行均质化处理，获取均质化电堆几何模型，并等效处理电池单元各部分结构的材料参数；S3、基于均质化电堆几何模型，模拟分析电堆内流体流动情况，分析各层电池单元的进气不均匀度，并根据进气不均匀度对电堆的各层电池单元进行分组，得到不同进气条件的电池组；S4、基于步骤S3所确定的分组情况，建立不同进气条件下的单电池单元多场耦合模型，输出相应的单电池单元的电化学反应质量源和热源；S5、基于均质化电堆几何模型，设置边界条件，并输入步骤S4所得的质量源和热源，建立电堆多物理场耦合数值模型。 来源：马 克 团 队