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不同流道布置的平板式固体氧化物燃料电池蠕变损伤研究 被引量：1
1
作者 宋明 马帅 +2 位作者 杜传胜 蒋文春 王炳英 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期76-84,共9页
固体氧化物燃料电池(Solid oxide fuel cell,SOFC)长期在高温下运行,蠕变不可避免,蠕变变形会导致损伤,产生裂纹,不同流道布置对平板式SOFC蠕变损伤会产生显著的影响。建立平板式SOFC多物理场模型,将COMSOL多物理场数值模型计算得到的... 固体氧化物燃料电池(Solid oxide fuel cell,SOFC)长期在高温下运行,蠕变不可避免,蠕变变形会导致损伤,产生裂纹,不同流道布置对平板式SOFC蠕变损伤会产生显著的影响。建立平板式SOFC多物理场模型,将COMSOL多物理场数值模型计算得到的不均匀温度场作为热载荷施加到ABAQUS模型中,再基于Wen-Tu蠕变延性耗竭模型开发了蠕变损伤子程序,研究平板式SOFC同流、逆流、交叉流道设计下的蠕变行为。结果表明,平板式SOFC在同流、逆流、交叉流道设计下分别运行19 800 h、24 000 h、78 500 h后达到蠕变损伤临界值,裂纹萌生均位于上连接体处;运行50 000 h后同流条件下出现两处裂纹,逆流条件下出现四处裂纹,交叉流道布置下未出现裂纹;采用交叉流道布置可最大化平板式SOFC工作寿命。结论可为实现长期、高效、稳定运行的平板式SOFC优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 多物理场耦合 蠕变损伤 不均匀温度场 裂纹萌生
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