[发明专利]一种质子交换膜燃料电池双极板分配头及其设计方法

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池双极板分配头，其特征在于，包括进气口和导流区，所述导流区的一端与所述进气口连接，所述导流区的另一端与双极板的流道连接，所述导流区包括多条导流条，所述导流条呈“Z”字形排列，所述进气口的进气方向与所述流道延伸方向一致；

所述导流条包括第一导流条、第二导流条及第三导流条，所述第一导流条、第二导流条及第三导流条从靠近所述进气口的位置从近到远依次排布，所述第一导流条与所述进气口进气方向的夹角为第一夹角，所述第二导流条与所述进气口进气方向的夹角为第二夹角，所述第二夹角小于所述第一夹角，所述第三导流条与所述进气口进气方向垂直；

所述第一导流条包括多个第一导流凸起，所述第二导流条包括多个第二导流凸起，所述第三导流条包括多个第三导流凸起；

所述第一导流条上相邻两个第一导流凸起之间的距离随距离所述进气口从近到远逐渐增大；所述第二导流条上相邻两个所述第二导流凸起之间的距离随距离所述进气口从近到远逐渐增大；所述第三导流条上相邻两个所述第三导流凸起之间的距离随距离所述进气口从近到远逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池双极板分配头，其特征在于，所述第一导流凸起、所述第二导流凸起及所述第三导流凸起均为长方体、长条形梯形体及长条形圆柱体中的一种。

3.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池双极板分配头，其特征在于，所述第一导流凸起的高度为0.05～0.1mm，长度为0.8～1mm；所述第二导流凸起的高度为0.05～0.1mm，长度为1～1.2mm；所述第三导流凸起的高度为0.05～0.1mm，长度为1～1.2mm。

4.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池双极板分配头，其特征在于，所述流道相互平行，为直线型或波浪形。

5.一种如权利要求4所述的质子交换膜燃料电池双极板分配头的设计方法，其特征在于，

通过计算机绘图软件对所述质子交换膜燃料电池双极板分配头和所述流道建立三维稳态数学模型；

将所述数学模型导入CFD网格划分软件，对所述数学模型进行完善，确定网格尺寸并完成网格的划分，保存为网格文件；

将所述网格文件导入CFD软件进行求解，建立控制方程、定义计算模型的边界条件、给定解控参数并完成计算迭代过程得到迭代计算结果；

对所述迭代计算结果进行处理，优化所述质子交换膜燃料电池双极板分配头的所述第一导流条、第二导流条及第三导流条与所述进气口进气方向的夹角和所述第一导流凸起、第二导流凸起及第三导流凸起的长度及间距。