固体氧化物燃料电池数值建模与仿真技术

10.7 不同LSCF负载对电极和电池性能的影响

10.6 致密电解质的漏电影响

10.5 实际电化学活化区域厚度

10.4 纯LSCF和LSCF⁃SDC复合阴极对电池性能的影响

10.3 纽扣电池跨尺度多场耦合模型的有效性验证

10.2.7 IT⁃SOFC复合电极逾渗微观模型

10.2.6 混合导电型SOFC多物理场模型

10.2.5 活化过电势与电边界设置间的约束关系

10.2.4 局部电化学平衡过程的数学描述

10.2.3 实际电化学活性位

10.2.2 电池内部导电过程等效电路

10.2.1 潜在的电化学活性位

10.2 电池工作理论基础

10.1 SOFC纽扣电池

第10章 采用混合导电材料的SOFC纽扣电池多物理场建模分析

参考文献

9.3.5 气体输送特性

9.3.4 电子/氧离子/质子/导电性质

9.3.3 水蒸气生成反应的潜在电化学反应位点

9.3.2 氧还原反应的潜在电化学反应位点

9.3.1 组分体积分数的逾渗阈值

9.3 微观材料参数对电极性质的影响

9.2.3 材料的本征电导率

9.2.2 一般性逾渗理论的发展

9.2.1 LSCF⁃BZCY⁃SDC复合阴极微观结构和工作过程

9.2 相关理论模型

9.1 H+/e-/O2-混合导电电极

第9章 具有H+/e-/O2+混合导电性的H+-SOFC电极逾渗理论

参考文献

8.4.4 微观参数对物质传输特性的影响

8.4.3 微观参数对电极混合导电特性的影响

8.4.2 微观参数对LSCF⁃气孔逾渗两相界面的影响

8.4.1 微观参数对LSCF⁃YSZ⁃气孔逾渗三相线的影响

8.4 微观参数对混合电导电极性质的影响

8.3.3 具有颗粒尺寸分布的LSCF+YSZ电极

8.3.2 二组分复合电极

8.3.1 配位数理论

8.3 复合电极逾渗理论

8.2 LSCF+YSZ/YSZ/Ni+YSZ电池单元示意

8.1 电子/氧离子混合导电电极

第8章 采用电子/氧离子混合导电材料的复合电极逾渗模型

参考文献

7.6.2 薄膜模型

7.6.1 方格网络随机分布模型

7.6 其他针对微观电极的解析模型

7.5.3 逾渗模型的有效性验证

7.5.2 复合有效性质与微观参数关系

7.5.1 某材料相颗粒尺寸正态分布表征

7.5 针对颗粒尺寸分布的逾渗模型

7.4.2 复合电极性质无量纲化计算

7.4.1 电极有效性质与配位数关系

7.4 多组分复合电极逾渗模型

7.3.2 复合电极性质无量纲化计算

7.3.1 宏观电极有效性质与配位数关系

7.3 两组分复合电极逾渗模型

7.2.4 改进的逾渗理论模型

7.2.3 Suzuki逾渗理论模型

7.2.2 Bouvard逾渗理论模型

7.2.1 配位数理论基本概念

7.2 复合电极微结构和配位数关系

7.1 复合介质微结构理论简介

第7章 传统SOFC复合电极的微结构理论模型

参考文献

6.3.3 改进的电堆外空气流道

6.3.2 两进口两出口电堆外空气流道

6.3.1 一进口一出口电堆外空气流道

6.3 对应电堆内部的多物理场分布特征

6.2 外部气流路径结构及其数学模型

6.1 管式电堆外空气流道设计介绍

第6章 管式电池堆的外部空气流道设计

参考文献

5.3.4 阴极结构/电化学反应/热量和物质输送的影响

5.3.3 离散错列肋道的应用

5.3.2 离散圆柱肋道的应用

5.3.1 传统矩形肋道的应用

5.3 电堆内部的多物理场分布质量

5.2 电堆结构特征和理论基础

5.1 不同肋条形貌对电堆工作性能的影响

第5章 矩形和离散圆柱形肋道对电堆内物质分布的影响

参考文献

4.7 不同出/入口歧管配置组合分析

4.6 出/入口歧管半径优化

4.5 出/入口歧管位置的影响

4.4 电堆流道的三维CFD建模

4.3 燃料/空气对流管理模式

4.2 模块化电堆结构

4.1 电堆歧管几何优化简介

第4章 10层模块化电池堆的歧管几何优化

参考文献

3.2.7 电堆单元内部的组分分布

3.2.6 单元电池表面的流动和温度

3.2.5 电堆尺度的影响

3.2.4 静压分布特性

3.2.3 流体动力学分析

3.2.2 数值模型的网格独立性验证

3.2.1 电堆内部流动分布规律

3.2 对应电堆内部的多物理场分布特征

3.1.5 三维模型的边界条件

3.1.4 电堆内部能量守恒

3.1.3 流体组分守恒

3.1.2 流体质量和动量守恒

3.1.1 电堆设计结构

3.1 电堆结构设计特征及相关理论

第3章 具有主管穿透电池区域及流道开口特征的SOFC电堆

参考文献

2.4.9 不同出/入口主管道与壁面间距的影响

2.4.8 不同rib流道流动阻力的影响

2.4.7 电堆规模(电池单元数)的影响

2.4.6 电池单元出/入口头部宽度的影响

2.4.5 出/入口主管道截面积的影响

2.4.4 出/入口截面比例增加对空气分配的影响

2.4.3 入口截面大于等于出口截面的空气分配规律

2.4.2 电池层间空气分配的决定参数

2.4.1 不同出/入口主管道形貌的空气分配特征对比

2.4 影响电堆内空气分布的主要因素

2.3 流体动力学分析

2.2 网格及独立性验证

2.1 结构与电池层间空气分布特征

第2章 结构对电堆内部空气分布特征的影响规律

参考文献

1.3.2 电堆大尺度多场耦合模拟

1.3.1 复合电极微结构模拟

1.3 SOFC模拟仿真的重要性

1.2.2 电池堆结构组成及工作

1.2.1 电池单元结构及工作

1.2 固体氧化物燃料电池

1.1.3 电化学发电

1.1.2 切割磁力线发电

1.1.1 半导体pn结光伏发电

1.1 发电技术简介

第1章 绪论

前言

内容简介

版权页

封面

封面

版权页

内容简介

前言

第1章 绪论

1.1 发电技术简介

1.1.1 半导体pn结光伏发电

1.1.2 切割磁力线发电

1.1.3 电化学发电

1.2 固体氧化物燃料电池

1.2.1 电池单元结构及工作

1.2.2 电池堆结构组成及工作

1.3 SOFC模拟仿真的重要性

1.3.1 复合电极微结构模拟

1.3.2 电堆大尺度多场耦合模拟

参考文献

第2章 结构对电堆内部空气分布特征的影响规律

2.1 结构与电池层间空气分布特征

2.2 网格及独立性验证

2.3 流体动力学分析

2.4 影响电堆内空气分布的主要因素

2.4.1 不同出/入口主管道形貌的空气分配特征对比

2.4.2 电池层间空气分配的决定参数

2.4.3 入口截面大于等于出口截面的空气分配规律

2.4.4 出/入口截面比例增加对空气分配的影响

2.4.5 出/入口主管道截面积的影响

2.4.6 电池单元出/入口头部宽度的影响

2.4.7 电堆规模(电池单元数)的影响

2.4.8 不同rib流道流动阻力的影响

2.4.9 不同出/入口主管道与壁面间距的影响

参考文献

第3章 具有主管穿透电池区域及流道开口特征的SOFC电堆

3.1 电堆结构设计特征及相关理论

3.1.1 电堆设计结构

3.1.2 流体质量和动量守恒

3.1.3 流体组分守恒

3.1.4 电堆内部能量守恒

3.1.5 三维模型的边界条件

3.2 对应电堆内部的多物理场分布特征

3.2.1 电堆内部流动分布规律

3.2.2 数值模型的网格独立性验证

3.2.3 流体动力学分析

3.2.4 静压分布特性

3.2.5 电堆尺度的影响

3.2.6 单元电池表面的流动和温度

3.2.7 电堆单元内部的组分分布

参考文献

第4章 10层模块化电池堆的歧管几何优化

4.1 电堆歧管几何优化简介

4.2 模块化电堆结构

4.3 燃料/空气对流管理模式

4.4 电堆流道的三维CFD建模

4.5 出/入口歧管位置的影响

4.6 出/入口歧管半径优化

4.7 不同出/入口歧管配置组合分析

参考文献

第5章 矩形和离散圆柱形肋道对电堆内物质分布的影响

5.1 不同肋条形貌对电堆工作性能的影响

5.2 电堆结构特征和理论基础

5.3 电堆内部的多物理场分布质量

5.3.1 传统矩形肋道的应用

5.3.2 离散圆柱肋道的应用

5.3.3 离散错列肋道的应用

5.3.4 阴极结构/电化学反应/热量和物质输送的影响

参考文献

第6章 管式电池堆的外部空气流道设计

6.1 管式电堆外空气流道设计介绍

6.2 外部气流路径结构及其数学模型

6.3 对应电堆内部的多物理场分布特征

6.3.1 一进口一出口电堆外空气流道

6.3.2 两进口两出口电堆外空气流道

6.3.3 改进的电堆外空气流道

参考文献

第7章 传统SOFC复合电极的微结构理论模型

7.1 复合介质微结构理论简介

7.2 复合电极微结构和配位数关系

7.2.1 配位数理论基本概念

7.2.2 Bouvard逾渗理论模型

7.2.3 Suzuki逾渗理论模型

7.2.4 改进的逾渗理论模型

7.3 两组分复合电极逾渗模型

7.3.1 宏观电极有效性质与配位数关系

7.3.2 复合电极性质无量纲化计算

7.4 多组分复合电极逾渗模型

7.4.1 电极有效性质与配位数关系

7.4.2 复合电极性质无量纲化计算

7.5 针对颗粒尺寸分布的逾渗模型

7.5.1 某材料相颗粒尺寸正态分布表征

7.5.2 复合有效性质与微观参数关系

7.5.3 逾渗模型的有效性验证

7.6 其他针对微观电极的解析模型

7.6.1 方格网络随机分布模型

7.6.2 薄膜模型

参考文献

第8章 采用电子/氧离子混合导电材料的复合电极逾渗模型

8.1 电子/氧离子混合导电电极

8.2 LSCF+YSZ/YSZ/Ni+YSZ电池单元示意

8.3 复合电极逾渗理论

8.3.1 配位数理论

8.3.2 二组分复合电极

8.3.3 具有颗粒尺寸分布的LSCF+YSZ电极

8.4 微观参数对混合电导电极性质的影响

8.4.1 微观参数对LSCF⁃YSZ⁃气孔逾渗三相线的影响

8.4.2 微观参数对LSCF⁃气孔逾渗两相界面的影响

8.4.3 微观参数对电极混合导电特性的影响

8.4.4 微观参数对物质传输特性的影响

参考文献

第9章 具有H+/e-/O2+混合导电性的H+-SOFC电极逾渗理论

9.1 H+/e-/O2-混合导电电极

9.2 相关理论模型

9.2.1 LSCF⁃BZCY⁃SDC复合阴极微观结构和工作过程

9.2.2 一般性逾渗理论的发展

9.2.3 材料的本征电导率

9.3 微观材料参数对电极性质的影响

9.3.1 组分体积分数的逾渗阈值

9.3.2 氧还原反应的潜在电化学反应位点

9.3.3 水蒸气生成反应的潜在电化学反应位点

9.3.4 电子/氧离子/质子/导电性质

9.3.5 气体输送特性

参考文献

第10章 采用混合导电材料的SOFC纽扣电池多物理场建模分析

10.1 SOFC纽扣电池

10.2 电池工作理论基础

10.2.1 潜在的电化学活性位

10.2.2 电池内部导电过程等效电路

10.2.3 实际电化学活性位

10.2.4 局部电化学平衡过程的数学描述

10.2.5 活化过电势与电边界设置间的约束关系

10.2.6 混合导电型SOFC多物理场模型

10.2.7 IT⁃SOFC复合电极逾渗微观模型

10.3 纽扣电池跨尺度多场耦合模型的有效性验证

10.4 纯LSCF和LSCF⁃SDC复合阴极对电池性能的影响

10.5 实际电化学活化区域厚度

10.6 致密电解质的漏电影响

10.7 不同LSCF负载对电极和电池性能的影响