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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利一种燃料电池扩散层的介尺度模拟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：CN119476118B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30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：202411599722.3，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种燃料电池扩散层的介尺度模拟方法是由李玉阳;王勇祺;李伟;韩思博;滕雨璇设计研发完成，并于2024-11-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种燃料电池扩散层的介尺度模拟方法在说明书摘要公布了：本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池扩散层的介尺度模拟方法，包括如下步骤：构建扩散层结构的计算域；计算计算域内目标工况下电化学反应速率；确定计算域内每处格子点的离散速度分布函数；计算水和氧的饱和度、宏观压力和宏观速度；确定计算域内每处格子点的传质过程控制方程并计算氧浓度；确定计算域内每处格子点的流固耦合传热过程控制方程并计算宏观温度；判断水饱和度和宏观速度是否满足阈值。与现有技术相比，本发明解决现有技术电池扩散层介尺度多物理场之间精确耦合、相互反馈的模拟方法困难的问题。本方案构建了一种燃料电池流动层、扩散层和催化层内部多相流动传质、动态电化学反应和热量传递的介尺度精细模拟方法。

本发明授权一种燃料电池扩散层的介尺度模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种燃料电池扩散层的介尺度模拟方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：构建扩散层结构的计算域，所述的计算域的顶部为流动层，所述的计算域的底部为催化层； 步骤2：计算计算域内目标工况下电化学反应速率； 步骤3：确定计算域内每处格子点的离散速度分布函数； 步骤4：计算水和氧的饱和度、宏观压力和宏观速度； 步骤5：确定计算域内每处格子点的传质过程控制方程，并计算氧浓度； 步骤6：确定计算域内每处格子点的流固耦合传热过程控制方程，并计算宏观温度； 步骤7：判断水饱和度和宏观速度是否满足设定阈值： 若满足，则判定已达到稳定状态，输出水饱和度变化曲线、稳态时电极内氧、水的运移分布图像、速度梯度图像和温度分布图像； 若不满足，则判定未达到稳定状态，将步骤5、6计算得到的宏观温度和氧浓度代入步骤2进行迭代； 步骤1，包括如下步骤： 1采集燃料电池中电极材料扩散层的多孔介质结构切片，对切片进行图像扫描，生成与扩散层尺寸相匹配的流动层和催化层，形成整体电极结构的RGB矢量图像； 2区分电极结构中不同层级的结构特征，将RGB矢量图像转化为二值图像； 3将二值图像按照像素点的排列位置转化成二值矩阵数组，作为计算域； 步骤2，包括如下步骤： 1确定计算域中氧和水的初始分布状态； 2设置计算域的宏观参数和基本物性参数； 3计算目标工况下电化学反应中氧的消耗速率和水的生成速率： 氧的消耗速率： ； 反应速率常数根据如下方程计算： ； 其中，为交换电流密度，为法拉第常数，为参考氧浓度，为传递系数，为通用气体常数，为宏观温度，为过电势水的生成速率： 。

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