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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)申请的专利基于介观精确三维重构的SOFC双极板流道的优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119129356B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411630855.2，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权基于介观精确三维重构的SOFC双极板流道的优化方法是由任科达;焦震钧设计研发完成，并于2024-11-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于介观精确三维重构的SOFC双极板流道的优化方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于介观精确三维重构的SOFC双极板流道的优化方法，属于固体氧化物燃料电池新能源技术领域，包括：建立SOFC流体‑扩散‑电化学多物理场耦合模型；构建并验证等效二维拓扑优化模型；改进基于SOFC多物理场模型的消耗量拓扑优化方法；对拓扑优化得到的流道结构进行电化学性能计算和对比验证；对优化结果进行分析。本发明将上述步骤集成于自主开发的MATLAB主程序中，借助COMSOL实现有限元理论建模，从而获得不同区域内流道的消耗量；通过在MATLAB中对拓扑优化材料密度的修正，实现每次迭代过程中区域内气体消耗量的更新，提升了整体SOFC的电化学性能，对相关学术研究和实际工程应用具有重要意义。

本发明授权基于介观精确三维重构的SOFC双极板流道的优化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于介观精确三维重构的SOFC双极板流道的优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 建立SOFC三维均质等效流体-扩散-电化学多物理场耦合模型；利用COMSOL有限元软件构建所述三维均质等效流体-扩散-电化学多物理场耦合模型，包括： 采用Brinkman方程模拟流道与多孔电极中的流体场，公式为： ； ； 式中，为气体密度，为速度矢量，为气体质量源，为压力，为单位矩阵，为矩阵的转置符号，和分别代表电极的孔隙率与渗透率，为混合气体的粘度； 采用扩散控制方程模拟混合气体在阳极或阴极中的扩散行为： ； 式中，为气体消耗量，为总反应电流，为法拉第常数，和为组分的有效扩散系数和浓度，其中有效扩散系数的定义为： ； 式中，为曲折因子，为组分的孔隙率，为组分的体积分数，，为二元扩散系数，为克努森扩散系数；其中，二元扩散系数和克努森扩散系数的定义分别为： ； ； 式中，为操作温度，为气体常数，为平均孔隙半径，为工作压强，为气体的摩尔质量，为分子间的力常数，为分子扩散的碰撞体积； 采用控制方程计算电荷和离子的传导： ； ； 式中，为电子的电导率，为电子的电化学势，为氧离子的电导率，为氧离子的电化学势，为反应电流，为与反应电流方向相反的电流，为法拉第常数； 采用Butler-Volmer方程计算阳极和阴极的电化学反应电流密度； 基于深度平均法，将所述SOFC三维均质等效流体-扩散-电化学多物理场耦合模型简化为等效二维拓扑优化模型，并采用固体各向同性材料惩罚法进行材料属性插值，以为后续的拓扑优化提供参数； 基于所述等效二维拓扑优化模型，采用单元密度定义气体消耗源项，并通过插值函数调整肋条区域的源项分布，以确保气体的精确引入和消耗，获得不同的拓扑优化流道结构； 对所述不同的拓扑优化流道结构进行电化学性能的计算与对比验证，获取多组电化学性能数据； 综合所述多组电化学性能数据，对所述不同的拓扑优化流道结构的性能进行分析，揭示不同的拓扑优化流道结构对SOFC电池性能的影响。

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