多支管内流体流动的数值模拟计算

电池本体结构及 电解液流动方式示意图见 图 １ 。
对两种流动方式（ ｕ型与 ｚ型） 中各 支管内的流动情况进行 了数值模拟。由计算分析可知 ， ｕ 型 流动 方 式较 好 。为 了进 一 步 提 高各 支 管 内流 量 分布 的均 匀性 ，提 出 了改善 流 量分 配的 方 案，即在进 口总管中加入一分配管 ，并对改进后的两种类型流动情况进行 了分析 比较 。
文献来看 。都只是处于基本理论分析和简单探索的
阶段 ，故而 还没 有成 熟 的改 善方 案 。 本 文利 用有 限元 软 件 Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ 首先模 拟 分析 了银 锌 电池 内电液分 配 系统 的两 种流 动 方式 的优 劣 ，选 择均 匀 性较好 的一种 进行 了在其 进 口总 管 中设 置分
因是 电池容量不均 ，导致使用 过程 中容量衰减较 快。由于电池组的使用寿命受容量较低 的单体电池 控制 ， 所 以单体电池的容量不均造成电池组 的过早 失效 ，浪费较大 。宋二虎 、范建 国【 】 通过对锌银蓄
电池 容量 不 均匀 的问题 进行 分 析 ，提 出 了改 善 电池
配管的优化处理 。 １ 相关技术参数
组中各单 电池容量均匀一致性的方法 ，主要体现在
１ ． １ 电池本体结构及电解液流动方式
电解液 的流动分为 ｕ型流动和 ｚ型流动两种 ，
化学方面。彭政 、赵书利 、余 罡 、肖金生【 ２ Ｊ 通 过增
加Biblioteka Baidu 口数量 、采用锥形进气总管 ， 对相关模型进行
胡家顺 ，男 ，１ ９ ５ １ 年生 ，教授 。武汉市 ，４ ３ ０ ０ ７ ３ 。
ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ｐ ｉａ ｒ ｔ ｅ ｌ ｙ ， ｎ ｕ ｍｅ ｉｃ ｒ ￣ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ｏ ｗ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ｐ ｉ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｕ－ ｔ ｙ ｐ ｅ ａ ｎ ｄ Ｚ— ｔ ｙ ｐ ｅ ｂ ｙ Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ Ｕ－ ｔ ｙ ｐ ｅ ｌ ｆ ｏ ｗ ｗａ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ．Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｌ ｆ ｏ ｗ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｅ ａ ｃ ｈ ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ｐ ｉ ｐ ｅ ， ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ — ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉｂ ｒ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｉ ｐ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ ｍａ ｎ ｉ ｆ ｏ ｌ ｄ ． Ａｔ ｌ ａ ｓ ｔ ， ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ｏ ｗ ｆ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ Ｕ— ｔ ｙ ｐ ｅ ａ ｎ ｄ Ｚ — ｔ ｙ ｐ ｅ ｐ ｉ ｐ ｅ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｆ ｌ ｏ ｗ ｉ ｎ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ｐ ｉ ｐ ｅ ；Ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｌ ｆ ｏ ｗ；Ｆ ｌ ｏ ｗ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｎｕ ｍｅ ｉ ｆ ｅ Ｍ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｓ ｉ ｌ ｖ ｅ ｒ — ｚ ｉ ｎ ｃ
关键 词 多支 管流动 流动 方 式 流量 分 配 数 值模 拟 银 锌蓄 电池
中图分 类 号 Ｔ Ｑ ０ ５ １ ． １
Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ０ ｎ ０ ｆ Ｆｌ ｏ ｗ ｉ ｎ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ Ｐｉ ｐ ｅ
第３ ４ 卷第 １ 期
２ ０ １ ３ 年 ２月
化工装备技术
２ ３
应用研究
多支管 内流体流 动的数值模 拟计算
胡 家顺 杨 明 王 冕 董 川 熊 勃
（ 武汉工程大学机 电工程学院）
摘
要 通过对银锌 电池组各电液框 内的电解液流动方式进行适 当的简化 ，利用软件 Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ
Ｈｕ Ｊ ｉ ａ ｓ ｈ ｕ ｎ Ｙ ａ ｎ ｇ Ｍ ｇ Ｗａ ｎ ｇ Ｍｉ ｎ Ｄｏ ａ ｎ ｇ Ｃ ｈ ｕ ｎ Ｘｉ ａ ｏ ｎ ｇ Ｂ ｏ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ— ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｂ ｏ ｘ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｌ ｖ ｅ ｒ－ ｚ ｉ ｎ ｃ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｐ ａ ｃ ｋ ｓ
ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｙ ｒ
了动态模拟 ，模拟结果表明所作改进对电液均匀性
０ 引言
有 所提 高 。在 提高 流量 均匀 性方 面 ，从 发 表 的相关
根据多年来对锌银航空蓄电池组使用寿命试验 结果的分析 ，发现多数电池组 的失效是 由于个别单
体 电池 容量 偏低 所致 ．造 成这 种情 况 的一 个 主要 原