[發(fā)明專利]一種雙極板流體流動評價方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011236366.0
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112345202A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田延慶;覃博文;張新豐
• 申請（專利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車集團有限公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01M9/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

1.一種雙極板流體流動評價方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：對于已建立的燃料電池雙極板初版三維模型運用計算流體力學(xué)軟件制作cfd模型；獲取用于計算流場模型的進出口邊界數(shù)據(jù)；

S2：在燃料電池的額定穩(wěn)態(tài)工況下評價雙極板流體流動情況，進行包括總壓壓降、活性區(qū)第i條流道流量不均勻度、總壓壓降占比、總壓極差、總壓方差的五個維度的計算；

S3：判斷五個維度的參數(shù)的計算值是否滿足對應(yīng)的評價預(yù)設(shè)值，并按從高到低的權(quán)重將總壓壓降和活性區(qū)第i條流道流量不均勻度分為一級，將總壓壓降占比分為一級，將總壓極差和總壓方差分為一級，并對雙極板流體流動進行評價。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙極板流體流動評價方法，其特征在于：所述的步驟S2中，進出口邊界數(shù)據(jù)包括進口流量、出口壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙極板流體流動評價方法，其特征在于：所述的步驟S2中，具體步驟為：

S21：分別計算雙極板空氣總壓壓降Pa、雙極板氫氣總壓壓降Ph、雙極板冷卻液總壓壓降Pc；

S22：分別計算雙極板空氣活性區(qū)第i條流道流量不均勻度Uai、雙極板氫氣活性區(qū)第i條流道流量不均勻度Uhi、雙極板冷卻液活性區(qū)第i條流道流量不均勻度Uci；

S23：分別計算活性區(qū)空氣總壓壓降占比Ra、活性區(qū)氫氣總壓壓降占比Rh、活性區(qū)冷卻液總壓壓降占比Rc；

S24：分別計算活性區(qū)空氣總壓極差、活性區(qū)氫氣總壓極差、活性區(qū)冷卻液總壓極差△Pea、△Peh、△Pec；

S25：分別計算剛進入活性區(qū)截面流道的空氣總壓方差D(Pfa)、氫氣總壓方差D(Pfh)、冷卻液總壓方差D(Pfc)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙極板流體流動評價方法，其特征在于：所述的步驟S21中，具體步驟為：

S211：根據(jù)進出口邊界數(shù)據(jù)使用計算流體力學(xué)方法分別計算雙極板進出口的空氣進口總壓Pai、空氣出口總壓Pae、氫氣進口總壓Phi、氫氣出口總壓Phe、冷卻液進口總壓Pci、冷卻液出口總壓Pce；

S212：計算空氣總壓壓降Pa＝Pai-Pae，計算氫氣總壓壓降Ph＝Phi-Phe，計算冷卻液總壓壓降Pc＝Pci-Pce。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙極板流體流動評價方法，其特征在于：所述的步驟S22中，具體步驟為：

S221：設(shè)雙極板活性區(qū)有n條流道，根據(jù)進出口邊界數(shù)據(jù)使用計算流體力學(xué)方法

計算雙極板活性區(qū)的空氣流道流量Qa1、Qa2、…、Qan，

計算雙極板活性區(qū)的氫氣流道流量Qh1、Qh2、…、Qhn，

計算雙極板活性區(qū)的冷卻液流道流量Qc1、Qc2、…、Qcn；

S222：計算活性區(qū)空氣流道平均流量QVa＝(Qa1+Qa2+…+Qan)/n，

計算活性區(qū)氫氣流道平均流量QVh＝(Qh1+Qh2+…+Qhn)/n，

計算活性區(qū)冷卻液流道平均流量QVc＝(Qc1+Qc2+…+Qcn)/n；

計算第i條空氣流道流量不均勻度Uai＝(Qai-QVa)/QVa*100％，

計算第i條氫氣流道流量不均勻度Uhi＝(Qhi-QVh)/QVh*100％，

計算第i條冷卻液流道流量不均勻度Uci＝(Qci-QVc)/QVc*100％。