[实用新型]流场优化验证装置

说明书

本实用新型属于燃料电池检测技术领域，涉及流场优化验证装置。通过将传感器嵌设于检测板上，将检测板与流场板贴合组装成检测复合板，并将检测复合板设于燃料电池堆中，实现对燃料电池内部任意位置温度、湿度或压力的在线检测，嵌入式安装方式对膜电极和反应气体流道无任何影响。将传感器及流道分别设于检测板及流场板中，且检测板与流场板贴合连接，结构拆装方便，如此，检测板可与具有不同流道的流场板进行组装配合形成不同的检测复合板，以实现对不同流道双极板的在线检测，从而可以使用同一块检测板对不同流场设计的双极板进行优化验证，具有很好的实用性、通用性和可靠性，制造成本低，可以实现一板多用，节约双极板的优化和验证成本。

技术领域

本实用新型属于燃料电池检测技术领域，更具体地说，是涉及一种流场优化验证装置。

背景技术

传统的化石能源储量有限，而且化石能源的消耗也带来了一系列的环境问题，因此，寻找一种新的清洁高效的能源利用方式无疑成为了热点。燃料电池是一种电化学电池，其主要原理是将燃料和氧化剂中的化学能经氧化还原反应直接转化为电能。质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为燃料电池领域的重要分枝，除了拥有燃料电池一般性特点如能量转换效率高、环境友好之外，还具有室温下启动速度快、体积小、无电解液损失、容易排水、寿命长、比功率和比能量高等突出优点。它不仅适用于分散式电站的建设，而且适用于移动供电。它是一种新型的军用和民用移动电源。因此，质子交换膜燃料电池具有非常广阔的应用前景。

作为燃料电池核心部件之一，双极板的功能主要是提供气体流道，分散反应气体，阻隔电池内部氢气与氧气，并起到收集电流和充当燃料电池骨架的作用。双极板流道的设计对于燃料电池内部反应气体的浓度分布、压强分布及速度分布等有着重大的影响。合理的双极板流场设计应对具有良好反应气体分布均匀性，较小的压力降和良好的排水能力，这样电池内部的反应才比较均匀，燃料电池供气的空压机功率也可相应减少，同时可大大避免由于水淹导致的电池反极现象出现，进而减缓燃料电池的衰减，延长电池的使用寿命。

当前，双极板流场的优化设计主要通过仿真手段进行评估，随着精细化流场的涌现，仿真对计算机的要求越来越高，仿真需要的时间也越来越长，并且很多时候由于网格数目过多，解算过程常常出现收敛性发散，求解失败的情况。少部分人在流场设计时采用上测试台进行性能实测来评估双极板设计的好坏，通常为将传感器内嵌在具有特定设计流场的双极板中，对双极板内部的物理量(如压强、温度、湿度等)进行检测，这种方法每次只能检测一种流场结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种流场优化验证装置，以解决现有技术中存在的将传感器嵌在双极板中对双极板内部的物理量进行检测，导致每次只能检测一种流场结构的技术问题。