3D打印多孔流场

排水更均 压降更低

面向PEMFC的3D打印多孔双极板流场，用TPMS结构兼顾排水与压降，替代传统通道-肋设计。

Jiuhong, Zhang · Luo, Xiejing · Li, Jiuyi · Yingyu, Ding · Xiaowei, Meng · 贺可太 · 董超芳

Chemical Engineering Science 2025

参数信息

结构渗透率

12.73 × 10⁻⁸ m²

结构最大流速超过入口气速

491 %

结构平均流速超过入口气速

26 %

结构最大流速比平均流速高

289 %

技术优势

排水更好

TPMS结构具有连续的曲面和相互连通的孔道，能够有效避免局部积水，从而实现更均匀的排水。

压降可控

不同结构表现出不同的压降特性，GWP压降最高，而TPMS结构在排水和压降之间取得平衡，可根据需求选择合适结构。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池：用多孔流场代替通道-肋板，改善排水和气体分布，提高燃料电池性能。
• 金属3D打印流场：通过3D打印个性化设计多孔结构，快速迭代优化流场，降低制造成本。
• 微流体器件：利用多孔结构实现微尺度气液流动的精确控制，提高混合和传质效率。
• 多孔金属反应器：利用多孔金属的高比表面积和连通孔道，强化反应器内的传热传质。