极板凹凸排布对微流通道流动性能影响研究

摘要

目前电解单元极板多采用球凸球凹的组合布置形式，其目的是为了增强通道内部的抗扰动能力，提高流体分布的均匀性。为更深入改进通道内流场分布，采用CFD数值模拟的方法对比了5种不同球凸球凹排布方式内部的流场分布特性。结果表明，5种组合布置形式在入口处均呈涡旋运动的特点，且case A方形扩列在入口处的涡旋运动范围较小；布置的形式会影响流场的分布，在球凹球凸单元间形成连续的低速尾迹区，形成较大的速度梯度；温度场的分布与流体速度分布大体呈负相关；所有通道均有速度分量u_w的负速度区域，其对应湍流动能较大；通道内部的凹凸单元布置形式会影响局部流动细节，改善流场分布均匀性，其中case A方形顺列的内部流场均匀性最佳。

关键词

压滤式电解槽 / 方形顺列排布 / 均匀性分析 / 循环流动

基金资助

湖北省自然科学基金创新发展联合基金项目(2022CFD083);; “新能源汽车与智慧交通”湖北省优势特色学科群(XKTD022023);; 襄阳市科技计划项目(高新领域)重点项目(2021ABH004233)