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摘要
为研究以碳氢化合物为燃料的镍基阳极固体氧化物燃料电池(SOFC)中复杂的多物理场传递过程，以某实际生产的SOFC为原型，基于有限元法分别建立了顺流和逆流两种不同进气方式的多物理场三维模型．分析了典型工况下电极化学反应、多组分传质、传热过程的耦合特性，并给出了热应力分布．结果表明，SOFC的温度分布趋势受工作电压的影响较大，且同电压下逆流方式电池内的最大温差低于顺流方式；气体流向配置会影响SOFC内部化学反应速率，且顺流时反应速率分布得更为均匀；甲烷裂解反应受到抑制，最大反应速率仅为9.97×10-4mol/(m3·s)，积碳活性远远小于1；从电解质层到阴极层，会发生应力突变，应力值从32 MPa骤升至294 MPa.
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