CN114614063A - 一种燃料电池发动机用流体分配歧管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池发动机用流体分配歧管，包括稳流区外筒和分配区外筒，所述稳流区外筒与分配区外筒的一端固定连接，所述分配区外筒的另一端上呈环形阵列设置有若干单腔流体出口，可以实现燃料电池发动机多堆并用时流体的均匀分配，即通过稳流部分的合理设计使达到流体分配部分的流体延圆周方向的速度均匀分布，然后通过流体分配部分使流体达到均匀分切后流出单腔出口，可以在低流阻、高效率下实现流体的均匀分配，整体结构简单，安装方便，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池发动机配件技术领域，具体涉及一种燃料电池发动机用流体分配歧管。
背景技术
燃料电池作为一种清洁的能量转化装置，可将氢气等清洁能源物质中储存的化学能转化为电能，而不造成空气污染，氢气等洁净能源物质可以通过风能和太阳能等通过水电解的方式制备。燃料电池工作时需要将燃料和氧化剂通入反应腔体内，因此需要供应系统甚至散热系统来提供必要的辅助，辅助系统和燃料电池电堆构成燃料电池发动机，其是可以直接对外输出电能的装置。目前，燃料电池发动机中所用的单个电堆的功率越来越大，但是，大电堆在以后的维修和维护过程中面临着较大挑战，多堆并用不仅为维修、维护等过程提供了方便，而且降低了开发难度，可基于现有低功率电堆快速实现大功率电堆模块化的开发。但是多个燃料电池电堆并用时却面临着流体分配均匀性的问题，现有的燃料电池发动机用流体分配歧管流体分配不均，流阻高、效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料电池发动机用流体分配歧管，以解决上述背景中问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种燃料电池发动机用流体分配歧管，包括稳流区外筒和分配区外筒，所述稳流区外筒与分配区外筒的一端固定连接，所述分配区外筒的另一端上呈环形阵列设置有若干单腔流体出口。
作为本发明进一步的方案：所述稳流区外筒的内部呈环形阵列设置有若干导流板，所述导流板沿稳流区外筒轴向设置。
作为本发明进一步的方案：所述导流板的数量为1-200。
作为本发明进一步的方案：所述稳流区外筒远离分配区外筒的一端设置有竹节结构。
作为本发明进一步的方案：所述分配区外筒的内部呈环形阵列设置有若干分配区隔板，若干所述分配区隔板径向相交于分配区外筒的中心轴处，所述分配区外筒和分配区隔板的长度相同，所述分配区外筒与稳流区外筒的壁厚相同，所述分配区外筒与稳流区外筒的内径相同。
作为本发明进一步的方案：所述分配区隔板的数量为1-50。
作为本发明进一步的方案：所述单腔流体出口是由分配区外筒和分配区隔板过渡形成的腔体，所述单腔流体出口的数量取决于分配区外筒和分配区隔板形成的独立腔体的数量，所述单腔流体出口远离分配区外筒的一端为圆筒状。
作为本发明进一步的方案：所述单腔流体出口远离分配区外筒一端的外侧设置有竹节结构。
作为本发明进一步的方案：所述单腔流体出口的过渡曲率半径可以为一种或两种以上的曲率内经组合而成。
本发明的有益效果：
(1)本发明可以实现燃料电池发动机多堆并用时流体的均匀分配，即通过稳流部分的合理设计使达到流体分配部分的流体延圆周方向的速度均匀分布，然后通过流体分配部分使流体达到均匀分切后流出单腔出口，可以在低流阻、高效率下实现流体的均匀分配，整体结构简单，安装方便，成本较低；
(2)本发明中，单腔流体出口是由分配区外筒和分配区隔板过渡形成的腔体，所述单腔流体出口的数量取决于分配区外筒和分配区隔板形成的独立腔体的数量，所述单腔流体出口远离分配区外筒的一端为圆筒状，以便连接管路，两者之间通过具有沿分配区外筒面向外的一定弧度的过渡段相连接，以便将不同的单腔流体出口分离，并为管路连接提供空间。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明局部剖面结构示意图。
图中：1、稳流区外筒；11、导流板；2、分配区外筒；21、分配区隔板；3、单腔流体出口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供以下两种实施例：
实施例一
请参阅图1-图2所示，一种燃料电池发动机用流体分配歧管，包括稳流区外筒1和分配区外筒2，所述稳流区外筒1与分配区外筒2的一端固定连接，所述分配区外筒2的另一端上呈环形阵列设置有若干单腔流体出口3，可以实现燃料电池发动机多堆并用时流体的均匀分配，即通过稳流部分的合理设计使达到流体分配部分的流体延圆周方向的速度均匀分布，然后通过流体分配部分使流体达到均匀分切后流出单腔出口3，可以在低流阻、高效率下实现流体的均匀分配，整体结构简单，安装方便，成本较低。
所述稳流区外筒1的内部呈环形阵列设置有若干导流板11，所述导流板11沿稳流区外筒1轴向设置。
所述导流板11的数量为1个。
所述稳流区外筒1远离分配区外筒2的一端设置有竹节结构，可以避免管路松动脱落。
所述分配区外筒2的内部呈环形阵列设置有若干分配区隔板21，若干所述分配区隔板21径向相交于分配区外筒2的中心轴处，所述分配区外筒2和分配区隔板21的长度相同，所述分配区外筒2与稳流区外筒1的壁厚相同，所述分配区外筒2与稳流区外筒1的内径相同。
所述分配区隔板21的数量为1个。
在生产设计中，稳流区外筒1和分配区外筒2均为直线型，两者中心轴重合，断面重合，可一体制造。
所述单腔流体出口3是由分配区外筒2和分配区隔板21过渡形成的腔体，所述单腔流体出口3的数量取决于分配区外筒2和分配区隔板21形成的独立腔体的数量，所述单腔流体出口3远离分配区外筒2的一端为圆筒状，以便连接管路，两者之间通过具有沿分配区外筒2面向外的一定弧度的过渡段相连接，以便将不同的单腔流体出口3分离，并为管路连接提供空间。
所述单腔流体出口3远离分配区外筒2一端的外侧设置有竹节结构以防止管路松动脱落。
所述单腔流体出口3的过渡曲率半径可以为两种以上的曲率内经组合而成，其曲率和长度以不造成较大流阻为宜，同时兼顾每一路单腔流体出口之间的距离。
在设计中，当导流板11和分配区隔板21的数量相同时，导流板11也可以和分配区隔板21相连接，或者采用一体结构。
单腔流体出口3可设置压力计、电磁阀，或流量计，用以调节气量，实现流体的按需分配。
分配区隔板21可设计为不均等分布，以实现流体的不均等分配。
单腔流体出口3可以不为管状结构，而为腔体状结构，进而再引出每一路分配给不同电堆模块。
实施例二
请参阅图1-图2所示，一种燃料电池发动机用流体分配歧管，包括稳流区外筒1和分配区外筒2，所述稳流区外筒1与分配区外筒2的一端固定连接，所述分配区外筒2的另一端上呈环形阵列设置有若干单腔流体出口3，可以实现燃料电池发动机多堆并用时流体的均匀分配，即通过稳流部分的合理设计使达到流体分配部分的流体延圆周方向的速度均匀分布，然后通过流体分配部分使流体达到均匀分切后流出单腔出口3，可以在低流阻、高效率下实现流体的均匀分配，整体结构简单，安装方便，成本较低。
所述稳流区外筒1的内部呈环形阵列设置有若干导流板11，所述导流板11沿稳流区外筒1轴向设置。
所述导流板11的数量为200个。
所述稳流区外筒1远离分配区外筒2的一端设置有竹节结构，可以避免管路松动脱落。
所述分配区外筒2的内部呈环形阵列设置有若干分配区隔板21，若干所述分配区隔板21径向相交于分配区外筒2的中心轴处，所述分配区外筒2和分配区隔板21的长度相同，所述分配区外筒2与稳流区外筒1的壁厚相同，所述分配区外筒2与稳流区外筒1的内径相同。
所述分配区隔板21的数量为50个。
在生产设计中，稳流区外筒1和分配区外筒2均为直线型，两者中心轴重合，断面重合，可一体制造。
所述单腔流体出口3是由分配区外筒2和分配区隔板21过渡形成的腔体，所述单腔流体出口3的数量取决于分配区外筒2和分配区隔板21形成的独立腔体的数量，所述单腔流体出口3远离分配区外筒2的一端为圆筒状，以便连接管路，两者之间通过具有沿分配区外筒2面向外的一定弧度的过渡段相连接，以便将不同的单腔流体出口3分离，并为管路连接提供空间。
所述单腔流体出口3远离分配区外筒2一端的外侧设置有竹节结构以防止管路松动脱落。
所述单腔流体出口3的过渡曲率半径可以为一种曲率内经，其曲率和长度以不造成较大流阻为宜，同时兼顾每一路单腔流体出口之间的距离。
在设计中，当导流板11和分配区隔板21的数量相同时，导流板11也可以和分配区隔板21相连接，或者采用一体结构。
单腔流体出口3可设置压力计、电磁阀，或流量计，用以调节气量，实现流体的按需分配。
分配区隔板21可设计为不均等分布，以实现流体的不均等分配。
单腔流体出口3可以不为管状结构，而为腔体状结构，进而再引出每一路分配给不同电堆模块。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种燃料电池发动机用流体分配歧管，包括稳流区外筒(1)和分配区外筒(2)，其特征在于，所述稳流区外筒(1)与分配区外筒(2)的一端固定连接，所述分配区外筒(2)的另一端上呈环形阵列设置有若干单腔流体出口(3)。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机用流体分配歧管，其特征在于，所述稳流区外筒(1)的内部呈环形阵列设置有若干导流板(11)，所述导流板(11)沿稳流区外筒(1)轴向设置。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池发动机用流体分配歧管，其特征在于，所述导流板(11)的数量为1-200。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机用流体分配歧管，其特征在于，所述稳流区外筒(1)远离分配区外筒(2)的一端设置有竹节结构。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机用流体分配歧管，其特征在于，所述分配区外筒(2)的内部呈环形阵列设置有若干分配区隔板(21)，若干所述分配区隔板(21)径向相交于分配区外筒(2)的中心轴处，所述分配区外筒(2)和分配区隔板(21)的长度相同，所述分配区外筒(2)与稳流区外筒(1)的壁厚相同，所述分配区外筒(2)与稳流区外筒(1)的内径相同。
6.根据权利要求5所述的一种燃料电池发动机用流体分配歧管，其特征在于，所述分配区隔板(21)的数量为1-50。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机用流体分配歧管，其特征在于，所述单腔流体出口(3)是由分配区外筒(2)和分配区隔板(21)过渡形成的腔体，所述单腔流体出口(3)远离分配区外筒(2)的一端为圆筒状。
8.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机用流体分配歧管，其特征在于，所述单腔流体出口(3)远离分配区外筒(2)一端的外侧设置有竹节结构。
9.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机用流体分配歧管，其特征在于，所述单腔流体出口(3)的过渡曲率半径为一种或两种以上的曲率内经组合而成。
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