一种燃料电池双极板流场流体分布的可视化装置及方法与流程

文档序号:12726573阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双极板流场流体流动及分布的可视化装置,包括具有镂空流道的阳极板和/或具有镂空流道的阴极板,镂空流道的阳极板和/或镂空流道的阴极板的一侧表面与透明端板的表面贴合在一起,形成阳极流场和/或阴极流场结构;

将具有流体进出口的透明端板、具有镂空流道的阳极板、MEA、双极板、底板组装成电池,电池与流体输送管道相连接后,形成阳极流场可视化装置;

或,将具有流体进出口的透明端板、具有镂空流道的阴极板、MEA、双极板、底板组装成电池,电池与流体输送管道相连接后,形成阴极流场可视化装置;

或,将具有流体进出口的透明端板、具有镂空流道的阴极板、MEA、具有镂空流道的阳极板、具有流体进出口的透明端板组装成电池,电池与流体输送管道相连接后,形成阴阳极流场均可视化装置。

2.根据权利要求1所述的可视化装置,其特征在于:所述的透明端板为高分子透明塑料板或高分子透明有机玻璃板。

3.根据权利要求1所述的可视化装置,其特征在于:

一侧表面带有阳极流场的阳极板,将阳极流场的流道沟槽底部镂空、沿流道形成贯穿板体二侧表面的通透缝隙,在垂直于流体流动方向上镂空的缝隙与阳极流场的流道宽度相同,形成具有镂空流道的阳极板;

一侧表面带有阴极流场的阴极板,将阴极流场的流道沟槽底部镂空、沿流道形成贯穿板体二侧表面的通透缝隙,在垂直于流体流动方向上镂空的缝隙与阴极流场的流道宽度相同,形成具有镂空流道的阴极板。

4.根据权利要求1所述的可视化装置,其特征在于:所述的流体输送管道进口位置上设有两向三通阀,两向三通阀分别与气体供应装置和液体供应装置相连,气体供应装置上装设气体控制仪器包括气体流量控制器、气体控制阀和压力测量仪表;液体供应装置上装设液体泵、液体流量控制器、液体控制阀和压力测量仪表;电池流体出口处设有可控制具有开闭功能的电磁阀;所述的气体为空气或氮气、所述的液体为水或添加颜料的水。

5.一种权利要求1-4所述的双极板流场流动及分布的可视化装置的使用方法,其特征在于包括以下步骤:

a.将镂空流道的阳极板和/或阴极板与透明端板表面贴合在一起形成流场,该阳极板和/或阴极板、透明端板、MEA、双极板和底板通过紧固螺栓组装成电池;

b.在流体输送管道的进口端接上可调节流量的三通阀,三通阀的一个通道接在气体供应装置上,另一个通道接在液体供应装置上;

c.先关闭液体通道阀,打开气体通道阀,气体通过减压阀、质量流量控制器,压力计进入三通阀,然后通过端板处流体进口进入双极板流场,打开液体通道,打开泵,调节液体的流量,气体与液体在流场内形成汽液两相流,打开出口阀,流体出口排放为常排或脉冲排气;

d.打开高速分辨摄像机,拍摄汽液两相流在流场中的分布及运动情况。

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