[发明专利]固体氧化物燃料电池电极气体传输曲率因子预测方法

摘要

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池电极气体传输曲率因子预测方法，具体步骤为构建电极的等效体积单元；随机指定小立方体的物性，根据电极中固体部分和孔隙部分分布的随机性，按照孔隙率ε的要求，将部分小立方体随机指定为孔隙，剩下的指定为固体，完成多孔电极的构建；基于有限元方法和有效介质理论，计算出有效扩散系数Deff；基于毛细管模型，经过严格理论推导，得到曲率因子。本发明基于孔隙分布的随机性和有限元技术，克服了实验法和球堆积法的缺陷，为固体氧化物燃料电池电极气体传输曲率因子的预测提供了一种简单、高效、准确的新方法。

主权项

一种固体氧化物燃料电池电极气体传输曲率因子预测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)构建电极的等效体积单元利用小立方体堆积成电极的等效体积单元，小立方体的边长为电极固体和孔隙的特征长度；2)随机指定小立方体的物性根据电极中固体部分和孔隙部分分布的随机性，按照孔隙率ε的要求，将部分小立方体随机的指定为孔隙，剩下的指定为固体，完成多孔电极的构建；3)基于有限元方法，对等效体积单元进行加载方程、网格划分和边界设置，计算得出有效扩散系数Deff利用有限元方法对气体传输微分方程进行求解，然后把气体流量J对等效体积单元的上表面进行积分获得气体总流量Jtotal；基于有效介质理论，进一步求出多孔电极的有效扩散系数Deff；4)结合毛细管模型和有效扩散系数Deff，得到曲率因子τ2。