一种导流通道的流线型分流结构及方法与流程

技术特征：
1.一种导流通道的流线型分流结构，其特征在于，所述流线型分流结构包括呈流线型的至少一个分流岛(7)，所述的分流岛(7)为在流体通道(3)中间凸起的凸块，所述分流岛(7)的前端的流线型曲面曲率半径r与后端流线型曲面曲率半径r的关系为r≥r。2.根据权利要求1所述的导流通道的流线型分流结构，其特征在于，所述流体通道(3)由多个连续的扩张收敛单元组成，所述分流岛(7)将所述流体通道(3)至少分成包括扩张段和收敛段的两个分流通道，在至少两个所述分流通道在所述分流岛(7)后端合并为合并段通道的情况下，所述分流岛(7)后端形成用于避免生成水粘滞在流体通道侧壁的涡流。3.根据权利要求1或2所述的导流通道的流线型分流结构，其特征在于，所述流体通道(3)以深度呈波浪状变化的方式来调整流体流速，其中，在分流岛前端的合并段截面(l)处的深度h到分流通道截面(n)处的深度h逐渐减小，从分流通道截面(n)处的深度到分流岛后端的合并段截面(p)处的深度逐渐增加。4.根据权利要求1～3任一项所述的导流通道的流线型分流结构，其特征在于，相邻流体通道(3)内的分流岛(7)交错设置，各流体通道的分流通道所在的区域为扩散区(a)，合并段通道所在的区域为收敛区(b)，一条流体通道(3)的扩散区(a)与相邻流通通道的收敛区(b)相邻，在相邻的扩散区和收敛区的侧壁(12)两侧形成压差的情况下，压力差促使流体以在侧壁(12)下端的扩散层(9)中扩散和流动并进入相邻流体通道的方式将反应介质传递和扩散到所述侧壁底部区域和排除所述侧壁底部的扩散层(9)中的生成水。5.根据权利要求1～4任一项所述的导流通道的流线型分流结构，其特征在于，在流体沿流体通道(3)流经合并段通道和分流通道时流速的变化带来流体压力的变化形成压差，所述压差迫使流体进入与导流板(1)贴合的扩散层(9)中并带走在催化剂层(10)上生成的水，从而实现流体在xyz三个方向上的三维流通。6.根据权利要求1～5任一项所述的导流通道的流线型分流结构，其特征在于，所述的分流岛(7)的迎风面设有引流斜面或引流槽(14)，当流体在合并段通道流出将迎面冲击分流岛(7)时，流体通过引流斜面或引流槽(14)引入分流岛下的扩散层。7.根据权利要求1～6任一项所述的导流通道的流线型分流结构，其特征在于，所述分流岛(7)内设有至少一条辅助微流道(8)，所述辅助微流道(8)以深度和宽度小于流体通道合并段通道的深度和宽度且也小于分流通道的深度和宽度的设置方式改变流体通道内各位点的流速和压力，从而形成迫使流体进入扩散层流动的压力差。8.一种导流通道的流线型分流方法，其特征在于，所述方法至少包括在所述流体通道(3)中间设有呈流线型的至少一个分流岛(7)，所述的分流岛(7)为在流体通道(3)中间凸起的凸块，所述分流岛(7)的前端的流线型曲面曲率半径r与后端流线型曲面曲率半径r的关系为r≥r。9.根据权利要求8所述的导流通道的流线型分流方法，其特征在于，在所述分流岛(7)的底部设有扩散层(9)，在流体沿流体通道(3)流经合并段通道和分流通道时，流速的变化带来流体压力的变
化形成压差，所述压差迫使流体进入与导流板(1)贴合的扩散层(9)中并带走在催化剂层(10)上生成的水，从而实现流体在xyz三个方向上的三维流通。10.根据权利要求8或9所述的导流通道的流线型分流方法，其特征在于，相邻流体通道(3)内的所述分流岛(7)交错设置，各流体通道的分流通道所在的区域为扩散区(a)，合并段通道所在的区域为收敛区(b)，一条流体通道(3)的扩散区(a)与相邻流通通道的收敛区(b)相邻，在相邻的扩散区和收敛区的侧壁(12)两侧形成压差的情况下，压力差促使流体以在侧壁(12)下端的扩散层(9)中扩散和流动并进入相邻流体通道的方式将反应介质传递和扩散到所述侧壁底部区域和排除所述侧壁底部的扩散层(9)中的生成水。

技术总结
本发明涉及一种导流通道的流线型分流结构及方法，其特征在于，所述流线型分流结构包括呈流线型的至少一个分流岛(7)，所述的分流岛(7)为在流体通道(3)中间凸起的凸块，所述分流岛(7)的前端的流线型曲面曲率半径R与后端流线型曲面曲率半径r的关系为R≥r。本发明的分流岛呈流线型设计，通过改变分流岛流线型的曲率半径，使流体通道内形成涡流，避免生成水粘滞在流体通道侧壁。本发明还通过改变流体通道内各位置点的流体流速和压力，更有效地传递反应介质并能更有效地排出生成水，具有提高电堆性能，改善反应效率，延长电堆寿命等优点。延长电堆寿命等优点。延长电堆寿命等优点。


技术研发人员：高勇
受保护的技术使用者：上海恒劲动力科技有限公司
技术研发日：2018.11.16
技术公布日：2021/11/4