CN115857351B 固体氧化物燃料电池系统模型及测试方法 （华中科技大学）

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池系输出端被渐进式划分为长度逐渐缩短的多个换至输出端的前部分被渐进式划分为长度逐渐缩参数变化趋势将部件划分为不同长度的多个节2所述换热器模型包括从换热器输入端至输出端依次串联的多个换热节点模型，其中，所述电堆模型包括从电堆输入端至输出端依次串联的多个电堆节所述燃烧室模型包括从燃烧室输入端至输出端依次串联的多个燃烧节点模型，其中，其中，每个节点的输出参数代表整个节点参数，上一节点的其中，各所述换热节点模型包括计算换热节点内部热算子模型和分别计算换热节点内部流体温度的流体所述电堆节点模型包括计算电堆节点内部固体氧化物层温度的固体温度计算子模型、所述燃烧节点模型包括计算燃烧节点流体温度的流体温度计算子模流体摩尔流速的流速计算子模型和计算节点内部流体摩尔分数的摩尔3an-型si为待计算固体s与物体i之间的热传输系数，Sarea为待计算固体s与物体i之间PENPEN其中，Rn,o、hnzo(Tpew)分别为水蒸气的生成速率和摩尔比焓，Rno的计算公式cell为节点上的电压。Vi为节点内的流体i的摩尔分数，CP,i(TV)为流体i在4流入当前节点的流体的摩尔流速和摩尔比焓等效为上一相邻节点内的流体的摩尔流9.一种固体氧化物燃料电池的测试方法，其特征旁路阀开度BP为旁路子系统中空气流速与总空气5个元器件的输入输出口的参数模型，但是这样的建模方式满意反应元器件内部参数变化。[0007]所述电堆模型包括从电堆输入端至输出端依次串联的多中，所述燃烧室从输入端至输出端的前部分被渐进式划分为长度逐渐缩短的多个燃烧节6体氧化物层进行电化学反应，电堆中未反应完的氧化剂和燃料进入所述燃烧室进行燃烧，燃烧产生的尾气送入所述换热器内的尾气通道以对换热器中的反应气度计算子模型和分别计算换热节点内部流体温度的流体温度计[0014]所述电堆节点模型包括计算电堆节点内部固体氧化物层温度的固体温度计算子节点流体摩尔流速的流速计算子模型和计算节点内部流体摩尔分数的摩尔分数计算子模[0024]在其中一个实施例中，电堆节点中的固体温度计算子模型计算固体温度的公式7[0029]其中，Rn,o、hn2o(Tpew)分别为水VV分别为节点内待计算流体的总物质的量、恒容比热容和温度，)R[0041]流入当前节点的流体的摩尔流速和摩尔比焓等效为上一相邻节点内的流体的摩8[0049]其中，N为节点内总流体的物质的量，Xi为节点内待计算流体i的摩尔分数，9[0063]如图1所示为一实施例中的固体氧化物燃料电池系统的结构示意图，其主要包括了这一整个空间计算子模型参数的特性值，上一节点的出口参数等于下一节点的入口参VV分别为节点内待计算流体的总物质的量、恒容比热容和温度，[0088]流入当前节点的流体的摩尔流速和摩尔比焓等效为上一相邻节点内的流体的摩[0102]其中，N为节点内总流体的物质的量，Xi为节点内待计算流体i的摩尔分数，体温度计算子模型和流体温度计算子模型。固体温度计算子模型通过公式(1)可以计算热式(3)计算热能量Qne而换热节点的流体温度计算模型则通过公式(4)分别计算节点内反流出节点的摩尔流速，摩尔分数计算子模型通过公式(13)计算节点内各流体成分i的摩尔[0112]其中，Rn,o、hnzou(18)[0125]通过采用渐变式的方式分别将换热器、电堆和燃烧室划分为长度不等的多个节气温度与空气温度的温差也不能过大，燃烧室的最大温度也要在材料的最大承受范围之器的出口气体温度THE,fuel与空气换热器的出口气体温度THEtr(25