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作者：朱李;杨雁;王红涛;孙兆松;张伟;曹军;张莉;
单位：华东理工大学机械与动力工程学院;中国石化(大连)石油化工研究院有限公司;
摘要：SOEC(固体氧化物电解槽)的流道结构及电极厚度等结构参数对其性能具有重要影响。基于SOEC三维计算流体力学模型建立预测电流密度与温差的ANN(人工神经网络)模型，研究结构参数对SOEC电化学性能和温度场的影响规律。结果表明：ANN代理模型具有较高的精度和低的计算成本；温度分布均匀性与电解性能负相关；减小节距、肋宽和电极厚度会引起欧姆损耗的降低，电解槽的电流密度提高。与阳极肋宽相比，阴极肋宽对电流密度的影响更为显著，导致两者对温差的影响规律有所不同。当阳极厚度<40μm,阳极厚度减小导致反应活性面积急剧减小，电流密度因此降低。在参数研究范围内，当节距为1.8 mm,电解质厚度为8μm,阳极肋宽为0.6 mm,阴极肋宽为1.2 mm,阴极厚度为600μm时，能够保持高电流密度(>3 700 A/m~2)的同时获得最佳的温度均匀度。研究结果为固体氧化物电解槽的结构优化设计提供一种便捷可行的方法，具有重要指导意义。
关键词：固体氧化物电解槽;计算流体力学;人工神经网络;电流密度;温差
