本发明专利技术提供了一种燃料电池流场分配装置、燃料电池、发动机及车辆。其中，燃料电池流场分配装置，包括：入口、出口、分配区和反应区；所述分配器上设置多个岛状物，经入口进入的流体经分配区后进入反应区，然后经出口流出；所述岛状物用于实现流体从入口到反应区的均匀过渡分配。通过设计分配区岛状物，来设计分配区流速，获得不同的尾流流态，调节反应区流量分布。从而达到提高分配均匀性，减少迭代优化周期的目的。目的。目的。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池流场分配装置、燃料电池、发动机及车辆
[0001]本专利技术属于燃料电池
，尤其是涉及一种燃料电池流场分配装置、燃料电池、发动机及车辆。
技术介绍
[0002]质子交换膜燃料电池中的双极板具有分配氢、空气、冷却液的作用。为保证电化学反应的正常进行，极板中的流场需要实现将反应物均匀分配到整个反应活性面积中。现有的双极板存在分配不均匀的问题。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种燃料电池流场分配装置、燃料电池、发动机及车辆，至少部分的解决现有技术中存在的分配不均匀的问题。
[0004]第一方面，本公开实施例提供了一种燃料电池流场分配装置，包括：入口、出口、分配区和反应区；
[0005]所述分配器上设置多个岛状物，经入口进入的流体经分配区后进入反应区，然后经出口流出；
[0006]所述岛状物用于实现流体从入口到反应区的均匀过渡分配。
[0007]可选的，所述反应区包括均匀细直流道或蜿蜒流道。
[0008]可选的，所述岛状物为圆柱形或方形。
[0009]可选的，岛状物之间的间距和岛状物与反应区之间的间距，基于雷诺数Re设置，基于雷诺数Re设置岛状物之间的间距和岛状物与反应区之间的间距，从而调控分配区尾部旋涡形式，实现流量均匀分布。
[0010]可选的，当岛状物后端局部细流道流量异常时，首先调节岛状物之间的间距，从而获得相应的雷诺数Re，根据雷诺数Re对应的尾部绕流形式再调节岛状物与反应区之间的间距，从而避免尾部漩涡发生在反应区入口。
[0011]可选的，当岛状物后端局部细流道流量偏低时，首先调节岛状物之间的间距，从而获得相应的雷诺数Re，根据雷诺数Re对应的尾部绕流形式再调节岛状物与反应区之间的间距，提高流量。
[0012]可选的，当岛状物后端局部细流道流量偏多时，首先调节岛状物之间的间距，从而获得相应的雷诺数Re，根据雷诺数Re对应的尾部绕流形式再调节岛状物与反应区之间的间距，降低流量。
[0013]第二方面，本公开实施例还提供了一种燃料电池，包括第一方面任一所述的分配装置。
[0014]第三方面，本公开实施例还提供了一种发动机，包括第一方面任一所述的分配装置。
[0015]第四方面，本公开实施例还提供了一种车辆，包括第一方面任一所述的分配装置。
[0016]本专利技术提供的燃料电池流场分配装置、燃料电池、发动机及车辆。其中该燃料电池流场分配装置，通过设计分配区岛状物，来设计分配区流速，获得不同的尾流流态，调节反应区流量分布。从而达到提高分配均匀性，减少迭代优化周期的目的。而通过对岛状物关键尺寸设计，使得分配区流速更加均匀。
附图说明
[0017]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0018]图1为本实施例公开的不同雷诺数下流体尾流形态；
[0019]图2为本实施例公开的燃料电池流场分配装置的结构示意图；
[0020]图3为图2所示的燃料电池流场分配装置中分配区的局部放大图；
[0021]其中，1
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入口；2
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分配区；3
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反应区；4
‑
出口；2a
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岛状物；2b
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岛状物之间的间距；2c
‑
岛状物与反应区之间的间距。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0023]应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0024]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0025]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0026]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0027]本实施例公开了一种燃料电池流场分配装置，包括：入口、出口、分配区和反应区；
[0028]所述分配器上设置多个岛状物，经入口进入的流体经分配区后进入反应区，然后
经出口流出；
[0029]所述岛状物用于实现流体从入口到反应区的均匀过渡分配。
[0030]可选的，所述反应区包括均匀细直流道或蜿蜒流道。
[0031]可选的，所述岛状物为圆柱形、方形或异形结构，可借助计算流体力学CFD分析方法，获取尾部绕流规律，通过上述方法，实现同样分配效果。
[0032]在双极板设计过程中，可以通过测试调整岛状物之间的间距和岛状物与反应区之间的间距，调整的方法具体如下，当调整好岛状物之间的间距和岛状物与反应区之间的间距后，按照确定的间距定型。
[0033]在一个具体的示例中，当某一工况条件下，当来流雷诺数范围约30
‑
40时,岛状物与反应区之间的间距取约1mm，岛状物之间的间距取约2mm时，对应流道分配较好，岛状物不会遮挡后端流道的流量。
[0034]进而，从流形图来看，当岛状物与反应区之间的间距小于1mm时，可能会遮挡后端流道流量，进而削弱后端分流，实现调低流量的效果。
[0035]岛状物之间的间距主要是图3所示的上下的间距，左右的间距影响较小。
[0036]可选的，岛状物之间的间距和岛状物与反应区之间的间距，基于雷诺数Re设置，基于雷诺数Re设置岛状物之间的间距和岛状物与反应区之间的间距，从而调控分配区尾部旋涡形式，实现流量均匀分布。
[0037]可选的，当岛状物后端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池流场分配装置，其特征在于，包括：入口、出口、分配区和反应区；所述分配器上设置多个岛状物，经入口进入的流体经分配区后进入反应区，然后经出口流出；所述岛状物用于实现流体从入口到反应区的均匀过渡分配。2.根据权利要求1所述的燃料电池流场分配装置，其特征在于，所述反应区包括均匀细直流道或蜿蜒流道。3.根据权利要求1所述的燃料电池流场分配装置，其特征在于，所述岛状物为圆柱形或方形。4.根据权利要求1所述的燃料电池流场分配装置，其特征在于，岛状物之间的间距和岛状物与反应区之间的间距，基于雷诺数Re设置，基于雷诺数Re设置岛状物之间的间距和岛状物与反应区之间的间距，从而调控分配区尾部旋涡形式，实现流量均匀分布。5.根据权利要求4所述的燃料电池流场分配装置，其特征在于，当岛状物后端局部细流道流量异常时，首先调节岛状物之间的间距，从而获得相应的雷诺...
【专利技术属性】
技术研发人员：闪念，丁铁新，周宝，李飞强，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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