SOFC电流密度特性的ELCPI多尺度仿真

摘要

对SOFC电化学反应扩散过程进行电流密度特性研究,有助于准确调控电流密度,提高电池运行安全性能以及延长电池寿命.分析电流密度的演变规律以及影响因素,往往无法有效仿真预测,只能粗略估测.为了准确快速地获取SOFC电流密度特性,提出了一种电化学反应扩散的投影积分多尺度方法(ELCPI).建立SOFC电化学反应扩散的二维九速LB模型,对模型演化结果用二阶精度的Runge-Kutta法实施外推,实现对不同工况下SOFC电化学反应由开始至平衡这一过程的ELCPI仿真分析.结果表明,入口气体浓度、温度和压力是影响电流密度的主因,同时表明采用ELCPI能准确快速地获取电流密度特性.介观仿真结果为SOFC电流密度的运行控制提供了理论依据,有利于优化电池系统效率和保证SOFC运行安全.