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龙图腾网获悉国网湖北省电力有限公司经济技术研究院申请的专利一种工业级电解水制氢多物理场耦合分析方法及系统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：CN115828626B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03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：202211657472.5，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种工业级电解水制氢多物理场耦合分析方法及系统是由陈可;赵红生;周斌;杨洁;陈峰;王姝;唐靖;周玉洁;邵非凡;徐敬友设计研发完成，并于2022-12-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种工业级电解水制氢多物理场耦合分析方法及系统在说明书摘要公布了：一种工业级电解水制氢多物理场耦合分析方法，该方法先确定工业级电解水制氢装置中影响电‑氢能量转换效率的关键物理场，再根据工业级电解水制氢装置的机械结构和电化学反应机理建立各关键物理场的控制方程，然后结合各关键物理场的控制方程以及物理过程构建多物理场耦合模型，最后求解多物理场耦合模型，得到各关键物理场的场分布。本发明基于工业级电解水制氢装置紧凑结构下的多物理场模型，探究各物理场间耦合机理，从而能够指导工业级电解水制氢装置的设计与运行。

本发明授权一种工业级电解水制氢多物理场耦合分析方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种工业级电解水制氢多物理场耦合分析方法，其特征在于： 所述分析方法依次包括以下步骤： 步骤A、确定工业级电解水制氢装置中影响电-氢能量转换效率的关键物理场，所述关键物理场包括电流密度场、流场、温度场和物质浓度场； 步骤B、根据工业级电解水制氢装置的机械结构和电化学反应机理建立各关键物理场的控制方程，其中，所述电流密度场的控制方程为： ； 上式中，为电极极化过电压，为气体普适常数，为温度，为法拉第常数，为双曲正弦函数，、分别为电流密度、交换电流密度； 所述流场的控制方程为： ； 上式中，为流体密度，t为时间，为梯度算子，为速度矢量，为压强，为流体动力粘度，为单位矩阵，为重力加速度矢量，为表面张力项； 所述温度场的控制方程为： ； 上式中，为恒压热容，为导热系数，为温度场的热源； 所述物质浓度场的控制方程为： ； 上式中，为物质j的通量，为物质j的扩散系数，、分别为物质j的浓度、带电荷数，为电迁移数，为电解质电势，为扩散与电迁移速率，为电解液流速； 步骤C、结合各关键物理场的控制方程以及物理过程构建多物理场耦合模型，其中，所述多物理场耦合模型包括： ； ； ； ； ； ； ； 上式中，为物质从电极表面的析出速率，为电极表面的电流密度，为法拉第常数，为物质带电荷数，、分别为电极平衡电势、标准电极平衡电势，、分别为氧化物、生成物的浓度，为标准浓度，为恒压热容，为导热系数，为温度场的热源，为温度，为物质j的通量，为物质j的扩散系数，、分别为物质j的浓度、带电荷数，为电迁移数，为电解质电势，为扩散与电迁移速率，为电解液流速，、分别为焦耳热源、电化学热源，为电极活性比表面积，m表示阴极或阳极，、分别为电极电流密度矢量、电解质电流密度矢量，、分别为电极电势、电解质电势，为电极电势，为电极局部双电层的电流密度； 步骤D、求解多物理场耦合模型，得到各关键物理场的场分布。

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