瓦楞式固体氧化物燃料电池的数值研究

在电池反应面积、电极和电解质厚度相同的前提下,建立了105°、120°、135°和150°这4种不同流道夹角的瓦楞式固体氧化物燃料电池(SOFC)的三维数学模型。模拟了不同流道夹角对电池内部组分分布、最大温差和电性能的影响。模拟结果表明:流道夹角的增大对燃料流道上方阳极内部的气体传输和拐角效应有积极影响,但对与连接体接触的阳极内部气体扩散有抑制作用。当流道夹角从105°增加到135°时,流道夹角每增加15°,电池最大温差降低6.18%,而电性能变化不大。流道夹角为150°的瓦楞式固体氧化物燃料电池在拐角线处的氢气摩尔分数比105°的平均提高了11.3%。综合对比可以发现,瓦楞式SOFC的流道夹角应选择135°为宜。