【技术实现步骤摘要】
本技术涉及燃料电池，特别是涉及一种均衡流量分配的分支流道结构。
技术介绍
1、面对当今国内乃至全球日益严格的尾气排放标准及未来的能源危机，各大汽车厂商都在研发低排放的新能源技术，以适应这一发展趋势，其中燃料电池汽车是目前各大车企大力研发的领域之一。燃料电池具有清洁、高效等诸多优点，受到越来越多的人们的关注。
2、分支结构普遍应用于石油化工、火电、液化天然气等工业领域。质子交换膜燃料电池(pemfc)内部同样存在分支结构系统，最为典型的便是pemfc极板的流场结构。pemfc极板上布满尺寸微小、结构细长的流道。电池运行时，阴阳极的反应气均通过两边的极板入口(总管路)引入，在多根流道(分支结构)约束下分流至电池各区域。气体在电池内部充分流动、反应后通过流道合流，由极板出口引出。
3、在pemfc极板分支结构中，流体在分流与合流过程中常常出现脱流、涡流、脉动等现象，这些现象会造成管路系统流量分配不均和管路振动等问题，进而影响整个系统的能耗、性能、运行稳定性、安全性等。其次，对于非稳态的分支结构，其中一个或多个分支流量变化会影响整个管网的流量分配，如果总管和支管的管径、结构设计不合理，会导致近端流量少甚至无流量的情况，严重影响气体反应的正常进行。并且，近年来，pemfc正朝着高能量密度的方向发展，极板因此变得越来越轻薄化，极板上的流道尺寸更是缩减到1×10-1mm量级，这给分支结构的设计增大了难度，很难控制好单根支管(流道)内的流动参数。
技术实现思路
1、基于此，
2、为实现上述目的，本技术实施例提供一种均衡流量分配的分支流道结构，适用于燃料电池，包括依次连接的母管和支管；
3、所述支管包括至少五个独立设置且管径相同的第一支管、第二支管、第三支管、第四支管和第五支管；所述第一支管、所述第二支管、所述第三支管、所述第四支管和所述第五支管分别与所述母管连通；
4、所述第一支管与所述第二支管之间、所述第二支管与所述第三支管之间，所述第三支管与所述第四支管之间、以及所述第四支管与所述第五支管之间均设置有分流机构；自所述第一支管至所述第五支管方向，多个所述分流机构呈自下向上设置的阶梯状分布。
5、作为优选的实施方式，自所述第一支管至所述第五支管方向，多个所述分流机构呈等间距设置的阶梯状分布。这样设置，使得流体流动所引起的压降减小，有利于促进流体的分流，使得各个支管的流量分配均匀，同时能够有效提高极板的利用率，进而有效提高气体反应的有效面积。
6、作为优选的实施方式，所述第一支管、所述第二支管、所述第三支管、所述第四支管、所述第五支管分别与相连接的所述分流机构连通设置。
7、作为优选的实施方式，多个所述分流机构相互平行设置；多个所述分流机构的长度相同。这样设置，有利于促进流体的分流，使得各个支管的流量分配均匀，同时也减少流体流动过程中湍动能的损失。
8、作为优选的实施方式，所述分流机构的宽度为所述支管管径的1倍～2倍。这样设置，有利于促进流体的分流，使得各个支管的流量分配均匀。
9、作为优选的实施方式，所述母管的管径大于所述支管的管径；所述分流机构的管径与所述支管的管径相同。
10、作为优选的实施方式，自所述第一支管至所述第五支管方向，多个所述分流机构依次相连形成连接直线；所述第一支管、所述第二支管、所述第三支管、所述第四支管、所述第五支管分别与所述连接直线相交形成的夹角的度数为30°～60°。即分流机构的坡度与各支管呈30°～60°设置，这样设置，能够有利于促进流体的分流，使得各个支管的流量分配更为均匀。
11、作为优选的实施方式，所述分流机构为分流管。
12、作为优选的实施方式，所述第一支管、所述第二支管、所述第三支管、所述第四支管和所述第五支管相互平行、且等距设置。这样设置，有利于促进流体的分流，使得各个支管的流量分配均匀。
13、作为优选的实施方式，所述第一支管入口的高度＝所述第二支管入口的高度＝所述第三支管入口的高度＝所述第四支管入口的高度＝所述第五支管入口的高度。
14、作为优选的实施方式，所述第一支管、所述第二支管、所述第三支管、所述第四支管和所述第五支管的长度均相同。
15、本技术实施例所述均衡流量分配的分支流道结构可以应用于燃料电池结构中。
16、本技术提出的一种均衡流量分配的分支流道结构，通过设置二级多分支分流结构和三级多个分流机构，可以解决单向多分支并联管路分配不均的问题，能够保证进入各个流道中的气体(流体)流量分配更均匀，有效降低系统的整体压降，没有出现管路振动、近端流量少甚至无流量等情况，能够较好的控制单根支管(流道)内的流量参数，使得整个系统性能稳定、运行稳定性和安全性均较好，而且结构简单、能耗较低，经济实用，安装方便，可加工性好，可以应用于燃料电池系统中进行使用。
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1.一种均衡流量分配的分支流道结构，适用于燃料电池，其特征在于，包括依次连接的母管和支管；
2.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，自所述第一支管至所述第五支管方向，多个所述分流机构呈等间距设置的阶梯状分布。
3.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，所述第一支管、所述第二支管、所述第三支管、所述第四支管、所述第五支管分别与相连接的所述分流机构连通设置。
4.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，多个所述分流机构相互平行设置；多个所述分流机构的长度相同。
5.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，所述分流机构的宽度为所述支管管径的1倍～2倍。
6.根据权利要求5所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，所述母管的管径大于所述支管的管径；所述分流机构的管径与所述支管的管径相同。
7.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，自所述第一支管至所述第五支管方向，多个所述分流机构依次相连形成连接直线；所述第
8.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，所述分流机构为分流管；
9.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，所述第一支管入口的高度＝所述第二支管入口的高度＝所述第三支管入口的高度＝所述第四支管入口的高度＝所述第五支管入口的高度。
10.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，所述第一支管、所述第二支管、所述第三支管、所述第四支管和所述第五支管的长度均相同。
...【技术特征摘要】
1.一种均衡流量分配的分支流道结构，适用于燃料电池，其特征在于，包括依次连接的母管和支管；
2.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，自所述第一支管至所述第五支管方向，多个所述分流机构呈等间距设置的阶梯状分布。
3.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，所述第一支管、所述第二支管、所述第三支管、所述第四支管、所述第五支管分别与相连接的所述分流机构连通设置。
4.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，多个所述分流机构相互平行设置；多个所述分流机构的长度相同。
5.根据权利要求1所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，所述分流机构的宽度为所述支管管径的1倍～2倍。
6.根据权利要求5所述的均衡流量分配的分支流道结构，其特征在于，所述母管的管径大于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：甄灿燊，任宏亮，文峰，
申请(专利权)人：深圳市氢瑞燃料电池科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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