固体氧化物燃料电池（SOFC）因具有绿色环保、能量转换效率高、适用燃料广等优点,受到研究人员的关注。为进一步了解使用不同燃料时平板式SOFC内部传递过程以及各种物理化学过程之间复杂的耦合关系,本文通过建立准确、高效、兼容多种燃料的预测模型来揭示多燃料SOFC内部各物理场的分布规律及其影响因素,并给出优化建议。基于有限元法,以实际生产的平板式阳极支撑型SOFC为原型,借助商业化软件COMSOL Multiphysics?建立了多燃料SOFC三维多物理场全耦合模型,模型包含全电池结构的几何模型与数学模型,并描述了发生在电池内部的传热传质、电荷传递、电化学反应、内重整反应、积碳以及力学行为。将数值模拟得到的结果与相同操作条件下采集的实验数据进行对比,其均方根误差均低于6%,说明模拟和实验结果吻合较好。通过计算使用氢气、甲烷合成气和甲醇合成气时SOFC多场耦合模型来分析典型工况（工作电压0.7V、操作温度1073K）下各燃料SOFC的温度场、速度场、电流密度、气体组分以及热应力等分布规律。进一步讨论和分析了改变进口流量、气体流向布置、燃料气体组分组成和密封件材料等对多燃料SOFC各物理场分布的具体影响以及各物理场之间的耦合关系。结果表明,使用三种不同燃料时SOFC的温度场分布趋势均不同,其中以甲醇合成气为燃料时温度场分布最为均匀,且最高温度仅为1077K;各燃料SOFC的气体组分不均匀区域主要集中在肋片以及通道所对应电极区域,且该区域的甲烷蒸汽重整反应与甲醇分解反应也存在明显的速率梯度;氢气SOFC各电极层之间的热应力变化梯度最大（44.2 MPa）,甲醇合成气SOFC的变化梯度最小（2.63 MPa）,且各燃料SOFC的相邻装配组件接触的边角区域出现应力极值;增大进口流量,可以提高各燃料SOFC的电流密度,但会导致其气体转化率降低;与顺流进气方式相比,逆流进气方式可以改善氢气SOFC与甲烷合成气SOFC内部温度梯度分布的不均匀性,其最高温度梯度值分别下降了约12.2%、5.9%,同时逆流进气方式也改善了甲醇合成气SOFC的应力分布状态,且应力极值减小了约37.7%;合理控制碳氢化合物燃料的水碳比,适当提高燃料气中CO2、H2含量可以有效抑制结焦;使用Flexitallic866密封材料能有效减小各燃料SOFC密封件的应力极值,同时缩减其余组件的应力变化范围。上述研究结果对理解多燃料SOFC内复杂的理化过程、管理电池操作条件以及优化电池结构提供了理论与技术支持。