摘要不仅仅是工业的发展需要能源，人类正常的生活也离不开能源，但是传统的能源都是不可再生的，随着时间的推移会越来越少。燃料电池以其较高的转换效率、可以使用多种燃料、可以作为分布式电源、较低的噪音和清洁等优点逐渐吸引了人们的注意。用电解质来区分燃料电池时，燃料电池可以分为以下六种类型：熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）；直接甲醇燃料电池（DMFC）；聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）；磷酸燃料电池（PAFC）；碱性燃料电池（AFC）；固体氧化物燃料电池（SOFC）。其中固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cell）又比其他类型的燃料电池具有着更多的优势，比如所使用的燃料的普适性，催化剂的较强抗毒性和环保等。也就是以上的这些优点让SOFC成为近年来研究的热门。SOFC的常见构型有管式、瓦楞式和平板式三种。其中平板式SOFC以其阳极板、阴极板和电解质都是平板型而得名。87020

本文主要针对澳大利亚陶瓷国际公司开发的新型平板型固体氧化物燃料电池堆流道结构建立20层的空气和燃料流道三维模型，并进行流场均匀性分析和优化设计工作。首先，我们会用Gambit软件对我们的研究对象进行建模并进行网格划分，然后我们会在Fluent软件中导入网格，并对其进行求解和分析，查看电堆层面以及电池内部单电池表面的流体质量流量分布质量，并导入到excel表格中对它们进行分析，评价他们的流体分配质量。

第一章主要介绍与燃料电池相关的一些基础知识。包括燃料电池的基本工作原理、优缺点和分类。后面主要介绍固体氧化物燃料电池的基本理论、优点、缺点和构造。这章主要是让我们了解固体氧化物燃料电池，意识到研究SOFC的重要性，同时也阐述了本文的研究意义。

第二章主要讲平板状SOFC的数值模拟。因为SOFC的结构比较复杂，对其内部运行细节的监测也比较复杂。因此，人们发展了各种高效的数学方程和数学模型来模拟SOFC内部工作细节，让SOFC研究变得直观简洁。后面对本文采用的计算流体动力学（CFD）软件的工作过程进行简要介绍。

第三章重点讲解了本文的主要研究对象澳洲陶瓷国际公司报道的新型并流型平板SOFC电堆的基本特征，并针对20层固体氧化物燃料电池堆的空气和燃料流道进行三维建模计算，分析其内部的空气和燃料的流动分布特征。并重点研究和对比了U型、Z型和S型三种不同氢气通道下电堆层面和电池单元内部的流体分配质量。并得出具有优化结论。

第四章主要是总结本文的主要工作内容。

毕业论文关键词：固体氧化物燃料电池堆结构优化，新型并流型流道结构，计算流体动力学，流体分配质量。

Abstract With the rapid development of society, the increasing shortage of energy, thepeople gradually aware of the importance of energy。 More and more attentions are taken on fuel cell because of its high conversion efficiency, flexible fuel, low noise and clean, etc。 The fuel cell as the fourth generation mode, it will be a kind of indispensable new energy。 We can base on different electrolytes,piding the fuel cells into the following six types: molten carbonate fuel cells (MCFC); direct methanol fuel cell (DMFC); polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC); phosphoric acid fuel cell (PAFC); alkaline fuel cell (AFC); solid oxide fuel cell (SOFC)。 The solid oxide fuel cell (solid oxide fuel cell) has more advantagesthan other types of fuel cells , such as the use of fuel universality and catalyst of strong poison and environmental protection。 These advantages above is for SOFC has become one of the most popular 。SOFC research in recent years common configuration of pipe type, corrugated type and flat type。 The planar SOFC to the anode plate, cathode plate and electrolyte are flat type name。 Construction is will be dozens of layers of fuel battery series into a larger output power of fuel cell stack, people have gradually found its defects。 Therefore, new types of fuel cells is generally the fuel cell are connected in parallel to form a fuel cell stack。