| 摘要 | 第2-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-26页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 固体氧化物燃料电池概述 | 第10-19页 |
| 1.2.1 燃料电池 | 第10-11页 |
| 1.2.2 SOFC基本原理与结构 | 第11-15页 |
| 1.2.3 SOFC材料 | 第15-16页 |
| 1.2.4 甲烷蒸汽重整在SOFC中的应用 | 第16-19页 |
| 1.3 SOFC的研究进展 | 第19-25页 |
| 1.3.1 数值模拟研究进展 | 第19-22页 |
| 1.3.2 实验研究进展 | 第22-25页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第25-26页 |
| 2 SOFC三维多物理场全耦合数学模型的建立 | 第26-39页 |
| 2.1 几何模型 | 第27-29页 |
| 2.2 输运方程 | 第29-34页 |
| 2.2.1 组分传递 | 第29-31页 |
| 2.2.2 动量传递 | 第31-32页 |
| 2.2.3 热量传递 | 第32-34页 |
| 2.2.4 质量传递 | 第34页 |
| 2.2.5 电荷传递 | 第34页 |
| 2.3 电化学动力学模型 | 第34-36页 |
| 2.4 边界条件 | 第36-37页 |
| 2.5 求解方法 | 第37-38页 |
| 2.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 3 SOFC和DIR-SOFC性能实验研究 | 第39-45页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 实验部分 | 第39-43页 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 | 第39-40页 |
| 3.2.2 实验装置与流程 | 第40-43页 |
| 3.3 实验结果 | 第43-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 SOFC模拟结果与分析 | 第45-63页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 网格无关性检验及模型验证 | 第45-47页 |
| 4.3 扩散模型比较 | 第47-48页 |
| 4.4 SOFC内部关键物理量的分布 | 第48-56页 |
| 4.4.1 组分浓度分布 | 第48-50页 |
| 4.4.2 电流密度分布 | 第50-51页 |
| 4.4.3 温度分布 | 第51-53页 |
| 4.4.4 速度分布 | 第53-54页 |
| 4.4.5 超电势分布 | 第54-56页 |
| 4.5 操作参数对SOFC性能的影响 | 第56-62页 |
| 4.5.1 流向对SOFC性能的影响 | 第56-57页 |
| 4.5.2 操作温度对SOFC性能的影响 | 第57-58页 |
| 4.5.3 燃料流量对SOFC性能的影响 | 第58-61页 |
| 4.5.4 空气流量对SOFC性能的影响 | 第61-62页 |
| 4.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 5 DIR-SOFC模拟结果与分析 | 第63-79页 |
| 5.1 引言 | 第63页 |
| 5.2 甲烷蒸汽重整动力学 | 第63-65页 |
| 5.3 数值模型验证 | 第65-66页 |
| 5.4 DIR-SOFC内部关键物理量的分布 | 第66-73页 |
| 5.4.1 电流密度分布 | 第66-67页 |
| 5.4.2 温度分布 | 第67-70页 |
| 5.4.3 组分浓度分布 | 第70-73页 |
| 5.5 操作参数对DIR-SOFC性能的影响 | 第73-77页 |
| 5.5.1 流向结构对DIR-SOFC性能的影响 | 第73-74页 |
| 5.5.2 操作温度对DIR-SOFC性能的影响 | 第74页 |
| 5.5.3 燃料流量对DIR-SOFC性能的影响 | 第74-76页 |
| 5.5.4 CH4浓度对DIR-SOFC性能的影响 | 第76-77页 |
| 5.5.5 H2O浓度对DIR-SOFC性能的影响 | 第77页 |
| 5.6 本章小结 | 第77-79页 |
| 结论 | 第79-81页 |
| 参考文献 | 第81-87页 |
| 附录A 符号说明 | 第87-89页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第89-90页 |
| 致谢 | 第90-92页 |