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固体氧化物燃料电池（SOFC）阳极模型预测性能不确定性分析
  • 107
  • 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，本工作针对以加湿氢气(H2/ H2O)为燃料的SOFC系统建立了阳极模型，计算了阳极极化曲线。对模型动力学与热力学参数开展了敏感性分析，筛选出11个敏感参数，并对阳极模型分别进行正向与反向不确定性分析，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

  • 文章目录

    0 引 言
    1 SOFC阳极模型
    1.1 表面反应控制方程
    1.2 多步基元反应模型
    2模型简化与敏感性分析
    2.1 响应面模型建立
    2.2 参数敏感性分析
    3模型不确定性分析与预测性能优化
    3.1 不确定性分析
    3.2 结果分析与贝叶斯优化
    3.2.1 贝叶斯分析可靠性与收敛性判别
    3.2.2 分析与优化
    4 结 论
  • 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分析[J/OL].洁净煤技术,1-10[2024-08-26].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3676.TD.20240824.1040.002.html.
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