帅浚超，沈檀，蒋建华，李 曦,，李 箭

（1.华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院，湖北 武汉 430074；2.华中科技大学自动化学院,湖北 武汉 430074；3.华中科技大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430074）

多通道平板型固体氧化物燃料电池的逆流流场数值分析

帅浚超1，沈檀2，蒋建华2，李 曦1,2，李 箭3

（1.华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院，湖北 武汉 430074；2.华中科技大学自动化学院,湖北 武汉 430074；3.华中科技大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430074）

以多通道平板式阳极支撑固体氧化物燃料电池为研究对象，利用能量守恒、物质守恒、动量守恒方程，结合燃料电池的工作原理，利用多物理场耦合软件COMSOL建立了三维多通道逆流稳态单电池模型。此次研究主要针对逆流流场，计算其速度场分布、摩尔浓度分布、电流密度分布等情况，进而讨论流道速度、组分浓度、电池片结构对电池性能的影响，分析这些不同参数存在的内在联系，更好地为平板式阳极支撑固体氧化物燃料电池的工作状态控制和结构优化设计提供理论支持。

固体氧化物燃料电池；COMSOL；数值模拟；电流密度

0 引 言

燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化成电能的能量转换装置，因此不受卡诺循环的限制，而且几乎没有有害产物的排放，符合清洁与可再生能源的要求[1]。其中固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)不需要昂贵的铂铑金属，使用固态电解质，相比于其他类型的燃料电池具有兼容性高、无电极毒化、可以实现热电联用、工作寿命长等优势，被誉为21世纪最具前景的绿色发电系统[2]。……