[发明专利]一种PEM流场结构优化装置及使用方法

权利要求书

1.一种PEM流场结构优化装置，其特征在于，包括：

结构主体，所述结构主体具有相对的第一端、第二端以及设置在所述第一端、所述第二端之间的主流道；所述结构主体的第一端开设有与所述结构主体的外部连通的流道入口，所述结构主体的第二端开设有与所述结构主体的外部连通的流道出口；

第一流体分布器，所述第一流体分布器可拆卸设置在所述第一端位置；

第二流体分布器，所述第二流体分布器可拆卸设置在所述第二端位置；

所述第一流体分布器和所述第二流体分布器均包括固定框以及若干阵列分布在所述固定框上的柱体，所述柱体可沿凸出于所述主流道方向升降运动；

摄像装置，所述摄像装置用于监测并获取所述主流道中流体的流动分布表征信息。

2.根据权利要求1所述的PEM流场结构优化装置，其特征在于，还包括：

第一分隔闸，所述第一分隔闸设置在所述流道入口处，以用于控制流体从所述流道入口流进所述结构主体；

第二分隔闸，所述第二分隔闸设置在所述流道出口处，以用于控制流体从所述流道出口流出所述结构主体。

3.根据权利要求2所述的PEM流场结构优化装置，其特征在于：所述第一分隔闸和所述第二分隔闸均包括若干紧密排列的分隔板，所述流道入口和所述流道出口均设置有分隔槽，所述分隔板与所述分隔槽可插拔密封连接。

4.根据权利要求1所述的PEM流场结构优化装置，其特征在于：所述主流道上方还设置有透视板以及密封件；

所述透视板覆盖在所述结构主体上，以便于所述摄像装置通过所述透视板捕捉所述主流道中流体的流动分布表征信息；

所述密封件设置在所述透视板与所述结构主体之间，所述密封件设置在所述主流道上方外围。

5.根据权利要求1所述的PEM流场：所述柱体为棱柱体。

6.根据权利要求1结构优化装置，其特征在于所述的PEM流场结构优化装置，其特征在于：还包括数据采集系统，所述数据采集系统与所述摄像装置通信连接，以用于接收并分析所述主流道中流体的流动分布表征信息。

7.根据权利要求1所述的PEM流场结构优化装置，其特征在于：所述流道入口处外接有分流槽，所述流道出口处外接有汇流槽，所述分流槽、所述汇流槽用于承装流体。

8.一种PEM流场结构优化装置的使用方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的PEM流场结构优化装置，包括以下步骤：

将所述第一分隔闸打开，通过所述流道入口输入有色流体，再采用所述摄像装置获取所述主流道中有色流体的流动分布表征信息，确定关键流动路径；

将所述第一流体分布器中由靠近所述流道入口至远离所述流道入口的若干所述柱体分为若干列导流点阵；从靠近所述流道入口至远离所述流道入口依次将若干列所述导流点阵升起至凸出于所述主流道的有色流体表面以形成导流板，从而对流经靠近所述流道入口处的有色流体进行分流；再采用所述摄像装置依次获取每列所述导流点阵升起后所述主流道中有色流体的流动分布表征信息，依次确定每次更新的当前关键流动路径；

同样，将所述第二分隔闸打开，通过所述流道出口输出有色流体；将所述第二流体分布器中由靠近所述流道出口至远离所述流道出口的若干所述柱体分为若干列导流点阵；根据所述第一流体分布器中若干列导流点阵的升起状态，所述第二流体分布器的若干列导流点阵与所述第一流体分布器中若干列导流点阵对称分布并同步升起。

9.根据权利要求8所述的PEM流场结构优化装置的使用方法，其特征在于，还包括步骤：根据不同列所述导流点阵的调整获取所述主流道中有色流体的流动分布表征信息以及当前关键流动路径，并采用所述数据采集系统分析当前所述导流点阵构成的所述第一流体分布器和所述第二流体分布器的分流性能，直至获得流速更为均匀的流场结构。

10.根据权利要求8所述的PEM流场结构优化装置的使用方法，其特征在于，还包括步骤：设计不同尺寸大小和/或不同间隔距离的柱体构成粗细不同的所述导流点阵；通过更换粗细不同的所述导流点阵来细化流场的分布形式，先使用粗导流点阵进行流场结构的分流性能分析，再使用细导流点阵进行流场结构的分流性能分析。