管式固体氧化物燃料电池的数值分析优化
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符号表

符号:

Α—面积,m2

Αc—催化面积系数

a—活性

ΑSR—面积比电阻,Ω·m2

ΑST—阳极支撑型管式

B0—流体渗透率,m2

C—电容,F

Cα—组分α的摩尔浓度,mol·m-3

CST—阴极支撑型管式

—有效两相互扩散系数,m2·s-1

—气体组分α的有效努德森扩散系数,m2·s-1

EAZ—电化学活化区

—氢分子活化能,J·mol-1

—氧分子活化能,J·mol-1

E0—开路能斯特势,V

—阳极局域平衡电动势,V

—阴极局域平衡电动势,V

f—正态分布的概率密度

F—法拉第常数,C·mol-1

G—吉布斯自由能,J·mol-1

ΔGact—活化能垒,J·mol-1

H—焓,J·mol-1

h—普朗克常数,J·s-1

iop—工作电流密度,A·m-2

ie—局域电子电流密度,A·m-2

ii—局域离子电流密度,A·m-2

—单位体积电子/离子电流之间转化率,A·m-3

j0—单位三相线长度的交换电流,A·m-1

j0refj0表达式的前置系数,A·m-1

k—玻尔兹曼常数,J·K-1

L—复合电极层的几何厚度,m

l—电化学活化区间内的局域位置,m

l0—电化学反应区间的最大潜在厚度,m

ledel—单位ed和el颗粒重叠的接触面周长,m

LSM—镧锶锰

M—所有固体颗粒的种类

Mα—气体α分子摩尔质量,kg·mol-1

Mα β—平均分子摩尔质量,kg·mol-1

n—电解质材料的颗粒尺寸种类

—单位致密电解质表面积的k颗粒个数

—单位体积的k颗粒个数

Nα—气体α组分的摩尔流量,mol·m-2·s-1

p—总压强,Pa

—气体α组分在气道入口的偏压,Pa

pα—气体α组分的局域偏压,Pa

Pkk类颗粒的逾渗概率

rg—水力半径,m

rkk类颗粒的半径,m

—颗粒的平均半径,m

R—气体常数,J·mol-1·K-1

—复合电极中电解质颗粒的体电阻

—复合电极中电解质颗粒间的边界电阻

S—复合电极层的几何截面积,m2

—单位电解质颗粒层内电解质颗粒间的接触面积,m2

SOFC—固体氧化物燃料电池

T—工作温度,K

TPB—三相边界(three-phase-boundary)

Tref—参考温度,K

U—内能,J·mol-1

u—迁移率,m2·(Vs)-1

V—体积,m3

να—气体组分α的扩散体积,m3·mol-1

Vop—工作电压,V

W—功,J·mol-1

xα—气体α摩尔分数

YSZ—钇稳氧化锆

Zk l—一个k颗粒平均连接的l颗粒数

—所有固体颗粒间的平均配位数

希腊字母:

δ—颗粒间接触的边界厚度,m

αfβr—正逆反应对称因子

ηact—局域活化过电势,V

ηohm—欧姆极化电势降,V

λαα材料的热导率,W·m-1·K-1

—单位体积的逾渗三相线长度,m-2

—无量纲化的单位致密电解质表面积的逾渗三相线长度

—单位致密电解质表面积的逾渗三相线长度,m-1

ζkk类颗粒所占的总固体颗粒的比例

μ—混合气体黏滞系数, kg·m-1·s-1

μα—气体α的化学势,J

γ—布朗格因子

ϕg—孔隙率

Φe—局域电子电势,V

—等效局域阳极电子电势,V

—等效局域阴极电子电势,V

Φi—局域离子电势,V

—等效局域离子电势,V

ψkk类颗粒所占固体部分的体积分数

—第k类颗粒的体积分数在电极材料中所占的比例

k类颗粒体积分数的逾渗临界值

σ—正态分布的标准偏差

σ'—无量纲化的正态分布标准偏差(σ/

σtrao—本征体电导率,S·m-1

σtraeff—有效体电导率,S·m-1

σtrao—颗粒界面间的固有电导率,S·m-1

σtraeff—有效颗粒边界电导率,S·m-1

—有效离子电导率,S·m-1

τ—气道曲折因子

θ—单位重叠颗粒的平均接触角,°

上下标:

a—阳极

c—阴极

ed—表示所有的m种电极材料颗粒

el—表示所有的n种电解质材料颗粒

edk—第k种电极颗粒

elk—第k种电解质颗粒

ele—致密电解质

eq—平衡态