第12卷第9期2023年9月Vol.12No.9Sept.2023储能科学与技术EnergyStorageScienceandTechnology固体氧化物燃料电池气流和热场的宏观尺度数值模拟研究进展栾凯夫1,2,3，蔡长焜1,2,3，谢满意1,2,3，张纯1,2,3，郑坤灿4，安胜利1,2,3（1内蒙古科技大学材料与冶金学院；2内蒙古先进陶瓷材料与器件重点实验室；3轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室；4内蒙古科技大学能源与环境学院，内蒙古包头014010）摘要：宏观数值仿真方法通过耦合多个物理场可对固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell，SOFC)进行仿真，在研究SOFC内部机理、外部输出性能等方面存在优势，可为电池优化设计提供依据。SOFC内部气体流动的均匀性直接影响电池效率，热场的分布会影响电池的发电性能和长期稳定性。本文总结了SOFC内部流道、外部歧管对流场的影响、优化传统流道以及设计新型流道中的宏观数值仿真模拟，以及宏观尺度数值仿真在热量传输和热稳定性方面的研究进展；概括了宏观数值模拟在分析燃料效率，结合多尺度模型，以及设计SOFC组件及新结构方面的研究进展。对应用宏观数值仿真方法研究SOFC进行总结和展望，认为目前需要统一SOFC结构设计的评价标准，以便量化对比。关键词：固体氧化物燃料电池；数值模拟；流场设计；热模拟；性能优化doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0303中图分类号：TM911.4文献标志码：A文章编号：2095-4239（2023）09-2985-18ResearchprogressofmacroscalenumericalsimulationoffluidandthermalfieldsofsolidoxidefuelcellsLUANKaifu1,2,3,CAIChangkun1,2,3,XIEManyi1,2,3,ZHANGChun1,2,3,ZHENGKuncan4,ANShengli1,2,3(1SchoolofMaterialsandMetallurgy,InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology;2InnerMongoliaKeyLaboratoryofAdvancedCeramicMaterialsandDevices;3KeyLaboratoryofGreenExtraction&EfficientUtilizationofRare-EarthResources,MinistryofEducation;4EnergyandEnvironmentSchool,InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology,Baotou014010,InnerMongolia,China)Abstract:Themacroscopic-scalenumericalsimulationmethodcansimulatesolidoxidefuelcells(SOFCs)bycouplingmultiplephysicalfields.IthasadvantagesinstudyingtheinternalmechanismandexternaloutputperformanceofSOFCs,providingabasisfortheoptimizationdesignofcells.ThegasflowuniformityinsideSOFCsdirectlyaffectsthebattery'sefficiency,andt...
