Избыточный температурный градиент внутри твердооксидного топливного элемента (SOFC) приведет к выходу батареи из строя, поэтому крайне важно снизить температурный градиент SOFC и улучшить равномерность распределения температуры батареи. Мы разработали сопряженную модель физических полей электричества, тепла, течения и переноса массы для SOFC, и проверили точность модели путем сравнения с экспериментальными данными; с помощью модели SOFC было исследовано распределение температуры и температурного градиента SOFC, был выбран максимальный градиент температуры реакционной зоны как оптимизационный показатель, был предложен дизайн структуры тревоги жидкостного пути с учетом напряженности мощности. Мы провели анализ и обсуждение формы, высоты и ширины структуры тревоги жидкостного пути , и обнаружили, что тревожная жидкостная структура в основном воздействует на максимальный градиент температуры реакционной зоны, изменяя скорость жидкого потока и кислородную концентрацию в реакционном слое; тревожная жидкостная структура в основном влияет на изменение потери плотности мощности. В конечном итоге мы определили, что дуговая тревожная структура (h=0.8 мм, d1=4.0 мм) является более предпочтительной структурой, чем обычный прямой путь, при том же самом чистом показателе мощности, максимальный температурный градиент составляет 43.35 К/см, что на 9.4% меньше, чем обычный прямой путь.

Твердооксидный топливный элемент; моделирование мультифизического сопряжения; температурный градиент; структура тревоги