固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极模型预测性能不确定性研究
2025年 第01期
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作者:
刘姣
杨建飞
蔡黎明
单位:
同济大学汽车学院
摘要:
固体氧化物燃料电池(SOFC)运行过程中存在对流、扩散、表面反应、电荷转移反应等复杂物理化学现象,耦合反应动力学模型的电极仿真模型可以实现对SOFC性能的预测。相较于Bulter-Volmer方程,使用多步基元反应模型可以更准确地描述实际电极反应动力学。但目前多步基元反应模型的参数取值误差较大,对模型预测准确性影响显著。为降低模型预测不确定性,首先,为以加湿氢气(H2/H2O)为燃料的SOFC系统构建了阳极模型,并计算其极化曲线;其次,对模型动力学与热力学参数开展敏感性分析,成功识别出11个敏感参数;最后,对模型分别开展正向与反向不确定性分析,并基于不确定性分析结果优化了模型预测性能。结果表明:开发的阳极优化模型对1023.15K与1123.15K两个温度下的极化曲线预测误差分别由原来的33.12%、34.51%降低到8.61%、15.47%,预测准确性得到提高。
关键词:
燃料电池
电化学
动力学模型
参数估值
优化
贝叶斯理论
作者简介:
刘姣(2000—),女,湖南衡阳人,硕士研究生。E-mail:2133506@tongji.edu.cn
图表:
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引用格式:
刘姣,杨建飞,蔡黎明.固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极模型预测性能不确定性研究[J].洁净煤技术,2025,31(1):111−120.