1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的

能源是国民经济发展的动力，也是衡量综合国力、国家文明发达程度和人民生活水平的重要指标^[1]。2l世纪是节能、能源变迁与环境保护的世纪。新型清洁能源的开发、现有能源的合理利用，与环境保护相互协调的发展已成为本世纪世界经济发展的基础。在这个世纪，有世界三大能源之称的石油、天然气和煤等化石燃料即将被耗尽，同时由于这些燃料的低效“燃烧”使用，既浪费了能源，也对环境造成了严重的污染^[2-7]。因此，节省能源与开发新能源，提高燃料的利用率与减少燃料燃烧产生的污染，已成为本世纪必须要解决的重要问题^[8-10]。而此时，燃料电池作为一种新型高效、洁净的新能源技术，正是顺应新世纪高效、洁净和安全利用能源的发展趋势发展起来的，其广阔的应用前景已引起了世界各国的高度重视，将引发新世纪新能源与环保的绿色革命^[11]。

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化成为电能的装置，当外部源源不断的向燃料电池供给燃料和氧化剂时，它可以连续发电。燃料电池技术原理早在19世纪就已经发明，在20世纪60年代真正应用于航天领域^[12]，80年代进入民用市场开发，21世纪后，世界上几乎所有国家都斥入巨资开发燃料电池发电技术，竞争十分激烈^[13]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容与目标

本次毕业设计以平板式固体氧化物燃料电池为例，研究不同流场（流道）结构和气流形式下固体氧化物燃料电池的温度分布，燃料反应的速率等电池性能。在基于固体氧化物燃料电池的基本工作原理，电化学基础，流体力学基础以及相关软件基础上，对平板式燃料电池的流场结构进行设计，并对不同流场形式下的电池性能进行数值模拟，分析不同流场对燃料电池的传热传质现象以及电学性能的影响，对提高燃料电池性能提高理论参考。具体研究内容如下：

（1）以平板式固体氧化物燃料电池为研究对象，根据它的工作原理，建立sofc单体的流道三维数学模型，应用cfd软件fluent模拟分析不同工况（空气流速，燃料流速，空气与燃料流动方向等）下，燃料电池内部的传热传质现象以及电化学性能。

3. 研究计划与安排

（1）7学期20周：毕业设计任务书、校内资料收集。

（2）8学期1周：方案构思、文献检索、完成开题报告。

（3）8学期2-3周：外文翻译、资料再收集。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李瑜璞. 固体氧化物燃料电池的cfd模拟[d]. 东南大学, 2009.

[2]黄镜欢. 固体氧化物燃料电池的传热传质数值模拟[d]. 南京理工大学, 2004.

[3]田彦婷. 气体流场与组分对单室燃料电池微堆性能影响机制研究[d]. 哈尔滨工业大学, 2013.