2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、作為一種新型能源轉(zhuǎn)換裝置,固體氧化物燃料電池(SOFC)具有清潔、高效和燃料使用廣泛等優(yōu)點(diǎn),已成為當(dāng)前研發(fā)的熱點(diǎn)。然而,由于其運(yùn)行伴隨著復(fù)雜的物理化學(xué)過程,如質(zhì)量傳輸、熱量傳輸、電流傳輸、電化學(xué)反應(yīng)等,人們用實(shí)驗(yàn)方法難以全面分析SOFC內(nèi)部的運(yùn)行機(jī)理及傳遞過程。因此,采用數(shù)值方法對(duì)SOFC進(jìn)行電化學(xué)及傳遞過程耦合分析具有重要的意義。
  以目前實(shí)際生產(chǎn)的某種平板式陽(yáng)極支撐SOFC單電池為原型,按照其結(jié)構(gòu)尺寸和材料參數(shù)建立了完整的多

2、通道SOFC的三維穩(wěn)態(tài)幾何數(shù)學(xué)模型,并描述發(fā)生在多通道SOFC內(nèi)的電化學(xué)反應(yīng),以及質(zhì)量、動(dòng)量、能量和電荷(電子和氧離子)等多物理場(chǎng)傳遞過程。通過商業(yè)CFD軟件(Ansys/Fluent14)以及自編UDF(userdefined function)進(jìn)行模擬計(jì)算,把計(jì)算結(jié)果與同條件下實(shí)測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性和合理性。分析和討論了電池內(nèi)溫度、氣體成分和電流密度等物理量的分布規(guī)律以及通道內(nèi)流速、流量的情況。進(jìn)一步對(duì)比分析了三

3、種不同流向結(jié)構(gòu)(順流、逆流和交叉流)以及溫度和流量等因素對(duì)多通道SOFC內(nèi)部傳遞過程和工作性能的影響。
  通過分析發(fā)現(xiàn),相同操作條件下,順流和逆流方式單電池的性能明顯優(yōu)于交叉流方式;逆流方式在燃料出口處溫度梯度最大,造成很大的熱應(yīng)力,不利于電池的使用壽命;盡管每個(gè)通道進(jìn)口具有完全相同的初始條件,但由于電化學(xué)反應(yīng)的不均衡,使得氣體溫度、流速、流量和氣體成分在各個(gè)通道內(nèi)的分布不同;電流密度在SOFC內(nèi)分布也不均衡,其極大值出現(xiàn)在陰極

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