熔融碳酸盐燃料电池双极板流场流道/脊宽 模拟研究
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摘要: 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)双极板几何结构对其性能有重要影响。本文首先耦合流动、传热、传质、电荷传输与电化学反应等建立了MCFC三维数值模型,数值模型结果与文献实验结果吻合较好。采用数值模型,本文研究了流道宽/脊宽比例对电池输出性能的影响规律。研究发现:增大流道宽度有利于降低脊下传质损失,提高电池性能;不过在考虑脊与金属支撑板间接触电阻时,较小的脊宽度会导致欧姆损失增大,进而降低电池性能,此时流道宽/脊宽比例在1附近时性能最好;流道下侧向电流主要集中在高电导率的金属支撑板内,因此侧向电流引起的欧姆损失较小。这些研究结果对MCFC双极板优化设计具有较好的指导意义。