2.4.5　出/入口主管道截面積的影響

從圖2.5(b)中我們可以直觀地看到,通過調整設計參數得到的入口和出口主管之間p?i關系線的斜率大小相近,也可以得到電堆各層之間相近的Δpi,當各層的Δpi很接近時,整個電堆的空氣分配將很均勻。如果p?i關系線的斜率值過大就意味著在電堆的電池單元之間存在較大的壓力差,這是由于電堆不同的設計結構導致的。因此,為了實現高質量的空氣流量分配我們應該考慮許多因素。由于A_in和A_out是方程(2.9)右側的分母,而A_out/A_in是指定的,所以通過增加A_in和A_out,壓降差Δpi-Δpj的值應該大大減小。此外,較大的主管橫截面積意味著主管空氣的平均速度u較低,而空氣的利用率固定,這將進一步減小方程(2.9)中的動量變化和阻力大小。因此,增加A_in和A_out可以提高'_L,i分布的均勻性。

圖2.11顯示了2進3出U形空氣流動路徑的電堆'_L,i與不同主管半徑之間的關系。顯然,當保持進入模型的空氣總流量恒定時,電堆'_L,i分布的均勻性隨著入口和出口主管半徑的增加而提高。

圖2.11　不同出/入口主管道管徑對電池層間'_L,i分布的影響