3.1.3 流体组分守恒

在整个流场(即阳极侧为H2和H2O,阴极侧为O2和N2)中的组分守恒方程可以用对流和扩散方程求解[20],

Δ·g)-Δ·(Δ)=
Δ·g)-Δ·(Δ)=0
Δ·g)-Δ·(Δ)=
Δ·g)-Δ·(Δ)=(3.5)

式中,ϕg是孔隙;Yα是组分α的质量分数;是有效气体扩散系数;Rα是组分α的质量消耗/生成速率。与大多数没有上述特性的SOFC电堆相比,组件之间存在着明显形状和尺度大小的差异,假定在阳极和阴极功能层内发生均匀的电化学反应[26]:

=-iop/(4Flca), =0
=-iop/(2Flan), =iop/(2Flan)(3.6)

式中,iop是电堆的平均工作电流密度;lcalan分别是阴极功能层和阳极功能层的厚度。