基于平面度的燃料电池电化学性能模拟

固体氧化物燃料电池的翘曲会影响电极-盖板界面的接触情况,从而影响电化学性能,对相关制造工艺提出了很大的挑战.为了分析燃料电池平面度对放电过程的影响,揭示其潜在的风险,我们建立了两个基于有限元法的仿真模型,对考虑平面度缺陷的燃料电池封装和放电进行分析.在对固体氧化物燃料电池进行平面度测量的基础上,首先建立了具有真实燃料电池翘曲特性的几何模型,分析封装过程中接触压力的分布情况.然后将接触电阻的仿真结果导入到三维多物理场耦合模型中,模拟具有平面度缺陷的燃料电池电化学性能.计算结果展示了燃料电池两侧封装过程中接触压力的分布情况.通过对比有接触电阻和无接触电阻的燃料电池电流密度,分析了电池与盖板的接触对放电过程的影响.结果表明,燃料电池的凹陷面较难达到满意的接触状态,需要比凸起面更大的封装压力.燃料电池表面接触电阻的变化将引起电流传导路径的变化,产生局部高电流或低电流.这项工作强调了在燃料电池中保持均匀分布的接触电阻的重要性,为今后的优化工作奠定了基础.

基于电-化-热耦合理论对称双阴极固体氧化物燃料电池堆的电流与温度场数值模拟

本文基于电-化-热多场耦合理论,通过有限元方法建立了一个基于对称双阴极结构SOFC电堆单元的三维数值模型,研究了其电堆内部的电流密度分布和温度分布.研究结果表明,气体流动方式以及集流方式影响了电解质上电流密度和温度分布:在气体进、出气口处有较大的电流密度分布;在气体共流模式下,电解质层温度分布却较均匀;在双阴极结构电池阴极侧的单一集流模式下,集流侧的电解质的平均电流密度高于另一侧.

不同集流方式下对称双阴极固体氧化物燃料电池的电-化-热-力数值模拟及失效分析

本文围绕新型对称双阴极固体氧化物燃料电池电堆单元在不同集流位置下热应力分布情况和优化集流方式,建立了一个基于电-化-热-力多场耦合理论的三维SOFC电堆单元数值模型.引入固体力学热-力学理论,结合Weibull失效概率分析方法,讨论了不同集流方式对SOFC内部应力分布及失效的影响.研究结果表明,双侧阴极同时开展电子集流方式下的电解质平均电流密度比单侧单一集流方式下高,改变阳极集流位置会改变电极高温区的分布;SOFC电堆单元上电极结构处的最大主应力明显大于其他组件上的最大主应力;阳极集流位置设置在阳极气体入口处时电极结构上的最大主应力和失效概率大于集流位置设置在阳极气体出口处的最大主应力和失效概率.

菌草羊肚菌与野生羊肚菌的品质指标测定及比较

为菌草的资源化利用与菌草羊肚菌的生产提供理论依据,测定了菌草羊肚菌和野生羊肚菌的营养成分以及矿质元素的含量,并进行了比较分析。结果表明:菌草羊肚菌与野生羊肚菌中常规营养成分、氨基酸以及矿质元素含量的总体差异不大,菌草栽培羊肚菌的蛋白质、脂肪、苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、镁、钙和铁含量高于野生羊肚菌,菌草可作为栽培羊肚菌的基质原料。

菌草在北方地区的应用研究

菌草有良好的固土效果,蓄水保土能力强,可有效保持水土,改善土壤肥力,同时,菌草的营养价值高,是牛羊等动物的优良饲料,将菌草技术引进北方,展开菌草技术本地化研究工作,有助于进一步开发北方地区的土地资源。

菌草在延安地区的应用价值

菌草根系发达,生长迅速,能够带来大量生物物质收益,同时能够改良土壤、降低土壤侵蚀,增加土壤蓄水能力。通过菌草带动相关产业的发展,促进循环经济发展。阐述了菌草的生物学特性,菌草的价值及其在循环经济中的作用,并对其进行了展望。

菌草日光温棚育苗技术探析

菌草在南方为多年生的草本能源植物,具有分蘖速度快、营养价值高、根系发达、抗逆性强的植物。由于其不耐寒,一直是制约菌草产业在北方地区发展的重要因素。本文运用日光温棚育苗理念、技术规程、苗期管理措施等方面进行菌草在北方地区越冬进行了系统阐述,进一步提升了菌草育苗技术的发展,为广大育苗工作者提供参考和应用。

对称双阴极固体氧化物燃料电池阴极流道影响的数值模拟

基于热-电-力-化学多物理场耦合理论,针对对称双阴极固体氧化物燃料电池建立了一个三维数值模型,设计出一种具有强化传质能力的Ⅰ型流道,并与传统Z型阴极流道电池中流道的气体流动速率、氧气摩尔分数、压损、温度、应力分布以及电化学性能进行了对比研究。结果表明:在0.6 V工作电压下结构优化后的阴极Ⅰ型流道与传统Z型流道相比,传统Z型的氧气浓度分布差约为58.6%,优化Ⅰ型流道的氧气浓度分布差约为38%,氧气分布更加均匀,优化Ⅰ型流道相较于传统Z型流道压降损失减少约36%,随着工作电压的减少,电池的浓差极化损失越小,能够有效提升电池性能。