| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 固体氧化物燃料电池(SOFC)简介 | 第12-14页 |
| 1.2 固体氧化物燃料电池基本工作原理 | 第14-22页 |
| 1.3 SOFC多物理场耦合模拟的发展 | 第22-25页 |
| 1.4 本章总结 | 第25-26页 |
| 第二章 发展SOFC电堆多物理场耦合算法 | 第26-44页 |
| 2.1 发展全耦合模型的必要性 | 第26页 |
| 2.2 真实SOFC电堆性能计算的技术困难 | 第26-30页 |
| 2.2.1 当前SOFC电堆模拟发展的瓶颈 | 第26-27页 |
| 2.2.2 电堆多物理场全耦合计算的复杂性 | 第27-30页 |
| 2.3 平板式SOFC电堆多物理场全耦合算法的革新 | 第30-35页 |
| 2.3.1 传统多物理场耦合算法的缺陷 | 第30-31页 |
| 2.3.2 适用于平板式SOFC电堆的cathode-rib算法 | 第31-35页 |
| 2.4 SOFC电堆多物理场耦合计算平台的建立 | 第35-43页 |
| 2.5 本章总结 | 第43-44页 |
| 第三章 发展平板式SOFC电堆模型 | 第44-54页 |
| 3.1 小体系SOFC的多物理场耦合计算 | 第44-47页 |
| 3.2 验证I-V曲线和电堆温度场 | 第47-49页 |
| 3.3 优化网格 | 第49-52页 |
| 3.4 适用于工业化电堆全耦合模拟的多步耦合策略 | 第52页 |
| 3.5 本章总结 | 第52-54页 |
| 第四章 建立多物理全耦合的真实平板SOFC电堆数值模型 | 第54-84页 |
| 4.1 研究对象的选择 | 第54-55页 |
| 4.2 建立工业化SOFC电堆的高分辨率几何模型 | 第55-60页 |
| 4.3 电堆多物理场UDF的导入和边界条件设置 | 第60-61页 |
| 4.4 30层平板SOFC电堆稳态性能的求解与演示 | 第61-73页 |
| 4.4.1 氢氧电堆和甲烷电堆中组分和浓差极化分布的对比 | 第61-64页 |
| 4.4.2 甲烷电堆中的流场、温度、电化学和组分分布 | 第64-66页 |
| 4.4.3 不同热边界条件下甲烷电堆的性能对比 | 第66-73页 |
| 4.5 全耦合式SOFC电堆模型和简化模型的对比 | 第73-81页 |
| 4.5.1 流场计算的对比 | 第74-76页 |
| 4.5.2 电堆传热简化计算的缺陷 | 第76-78页 |
| 4.5.3 Ⅳ解耦和极化场简化计算的缺陷 | 第78-81页 |
| 4.6 本章总结 | 第81-84页 |
| 第五章 SOFC电堆燃料利用率的天然短板效应和优化设计方案 | 第84-116页 |
| 5.1 本章背景 | 第84-86页 |
| 5.2 衰减方程的建立 | 第86-93页 |
| 5.3 SOFC电堆中均匀度衰减行为的分析 | 第93-102页 |
| 5.3.1 衰减方程中相关影响因素的分类 | 第93-95页 |
| 5.3.2 电化学反应对燃料流均匀度的影响 | 第95-97页 |
| 5.3.3 重整加速效应对燃料流均匀度的影响 | 第97-98页 |
| 5.3.4 电化学和重整反应的耦合对燃料流均匀度的影响 | 第98-99页 |
| 5.3.5 电堆进口条件对流场均匀度的影响 | 第99页 |
| 5.3.6 杠杆因子α对燃料流均匀度的影响 | 第99-102页 |
| 5.4 全息耦合诊断 | 第102-114页 |
| 5.4.1 数值诊断1——电化学过程导致的均匀度衰减行为 | 第102-106页 |
| 5.4.2 数值诊断2——重整反应导致的均匀度衰减行为 | 第106-112页 |
| 5.4.3 数值诊断3——进口条件对均匀度衰减行为的影响 | 第112页 |
| 5.4.4 数值诊断4——高均匀度电堆模型的设计方案 | 第112-114页 |
| 5.5 本章总结 | 第114-116页 |
| 第六章 总结 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-126页 |
| 致谢 | 第126-128页 |
| 博士期间发表的论文与专利 | 第128页 |
