[发明专利]一种引射器及其测试系统

说明书

本申请属于燃料电池技术领域，特别是涉及一种引射器及其测试系统。目前燃料电池系统引射器的测试系统及方法难以有效监测引射器内的两相流分布特性。本申请提供了一种引射器，包括依次连接的第一可视组件、引射器主体和第二可视组件，所述引射器主体与一次流喷嘴连接，所述引射器主体内设置有流道，所述流道由若干平面组成，所述引射器主体上设置有一次流入口、二次流入口和出口。使用可视化测量方法对引射器透明流道内的两相流动特性进行准确评估。

技术领域

本申请属于燃料电池技术领域，特别是涉及一种引射器及其测试系统。

背景技术

氢燃料电池是利用氢气和氧气发生电化学反应产生电能的装置，具有高效率和功率密度，零排放，静音运行的优点，是未来新能源关键技术之一。燃料电池系统由供氢子系统、供氧子系统、热管理系统等子系统构成。其中氢循环引射器是供氢循环系统的关键零部件之一。引射器的工作原理是利用高速一次流产生的文丘里效应对循环尾气(即二次流)进行增压引射。引射器的一次流是来自高压氢气瓶的高纯氢气。引射器的二次流是含有氢气、水蒸气、氮气和液态水的两相多组分混合物。引射器的引射性能影响着燃料电池效率及寿命。为了保证引射器性能充分满足燃料电池的正常工作需求，需要对引射器性能进行测试。目前的针对燃料电池系统引射器的常规测试系统主要监测引射器的宏观物理量即流量和压力变化特性，没有涉及局部微观流动等特性。

因为燃料电池系统引射器二次流中含有液态水滴，二次流中的液滴在引射器内的运动及分布会对引射器的引射性能产生一定的影响。同时引射器的高温二次流中含有的水蒸气在低温一次流掺混时会发生凝结，凝结过程及产生的液滴也会影响引射性能。所以，为了监测引射器在燃料电池系统中的性能特性，也需要对引射器内液滴等两相流分布特性开展测试。

发明内容

1.要解决的技术问题

基于常规引射器测试系统只关注引射器的宏观物理量包括流量和压力等的变化，但是在实际的燃料电池系统中，引射器的而二次流夹带的液滴在引射器内的运动特性可能会影响引射性能，同时一次流低温和二次流高温的气体掺混使得二次流中水蒸气凝结，也会进一步影响液滴分布。目前燃料电池系统引射器的测试系统及方法难以有效监测引射器内的两相流分布特性的问题，本申请提供了一种引射器及其测试系统。

2.技术方案

为了达到上述的目的，本申请提供了一种引射器，包括依次连接的第一可视组件、引射器主体和第二可视组件，所述引射器主体与一次流喷嘴连接，所述引射器主体内设置有流道，所述流道由若干平面组成，所述引射器主体上设置有一次流入口、二次流入口和出口。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一可视组件包括第一盖板和第一透视窗，所述第二可视组件包括第二透视窗和第二盖板，所述第一盖板、第一透视窗、引射器主体、第二透视窗和第二盖板依次连接。

本申请提供的另一种实施方式为：所述引射器主体上设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一盖板通过所述第一凹槽将所述第一透视窗固定于所述引射器主体上，所述第二盖板通过所述第二凹槽将所述第二透视窗固定于所述引射器主体上。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一盖板包括镂空结构，所述第二盖板包括镂空结构。

本申请提供的另一种实施方式为：所述引射器主体为长方体结构，所述引射器主体采用透明材料制成。