三种流动型式的熔融碳酸盐燃料电池单体性能数值分析

介绍自行研制的10cm′10cm单体熔融碳酸盐燃料电池(moltencarbonatefuelcells，MCFC)的实验研究结果，并以自制单电池稳定放电实验数据为基础，分析拟合出电池电流密度–电压间的线性关系，计算出当前工艺水平电池的单位面积有效阻抗。结合理论分析建立相应的数学模型，利用数值模拟方法预测对比相同结构的1m′1mMCFC单电池局部温度、电流密度和氢气浓度等关键参数的分布状况，阴、阳极气流采用叉流、顺流和逆流3种组织型式。模拟计算结果表明：叉流型局部最高温度值最大，容易产生热点，逆流反应最激烈，局部电流密度的跨度范围最大，顺流局部温度与电流密度分布最均匀。