仿生棕榈叶流道

气栓减少约10%

多级分叉拓扑仿生棕榈叶脉流道，通过增强惯性输运和有序排泡，降低气泡阻力，提升碱性电解效率与稳定性。

Wang, Ziqing · Yizhan, Xia · 王莹 · Peng, Ci · Zhao, Luhaibo Hai Bo · Haibo, Wu · 唐志永

Chemical Engineering Journal 2026

参数信息

气体滞留率降低幅度

10 %

Reynolds数

127.8

Weber数

0.042

Capillary数

3.82 × 10⁻⁴

技术优势

气栓降幅约10%

多级分叉拓扑增强了主通道流速，气泡被惯性输运定向排离，从而降低滞留气相的体积分数。

流场Re数更高

相同电流密度下达到Re=127.8，惯性力相对黏性力更强，有利于打破气泡边界层、促进对流输运。

气泡去除更有序

优化的We=0.042与Ca=3.82×10⁻⁴分布表明惯性输运与毛细效应协同，使气泡脱离和排出更规律，减少局部聚集。

应用场景

• 电解水制氢：替换碱性电解槽传统流道板，降低气泡阻力，直接提升制氢能效与运行稳定性。
• 绿氢装备：为绿氢电解槽提供更低过电位和更均匀流场的双极板流道方案，有助于降低系统能耗。
• 可再生能源制氢：在波动性可再生电力工况下维持有序排泡，增强电解系统对负载变化的适应性。