том в условиях микрогравитации. Рассмотрены упрощенная модель
строения электролизера (без гофроэлементов в межэлектроднойпо-
лости) и модель, учитывающая их наличие. Получены данные о ло-
кальных характеристиках потока, которые могут служить основойдля
дальнейшего изучения процессов массопереноса с учетом образова-
ния газовойфазы при электролизе.. На основе выполненных расчетов
можно сделать следующие общие выводы.
1. Общее гидросопротивление моделейпри рабочих расходах не-
велико и на порядок меньше давления поверхностного натяжения в
пузырьке диаметром 1 мм. Поэтому влияние капиллярных эффектов
(прилипание пузырьков к стенкам) может проявляться значительно.
2. Гидросопротивление в модели с гофрированными вставками в
1,5–2 раза выше, чем в модели без них, а неравномерность расходов
по секциям примерно в 2 раза ниже.
3. Пространственная структура течения внутри секции с гофриро-
ванными вставками определяется геометриейгофр в большейстепени,
чем скоростью прокачки воды.
4. Увеличение скорости воды (общего расхода) и повышение ги-
дросопротивления межэлектродных полостейуменьшает неравномер-
ность течения по различным секциям.
Теперь обратимся к вопросу о работоспособности электролизера
при низких расходах подаваемойводы. Для устойчивости работы важ-
на не равномерность течения по ширине секции, а равномерность рас-
пределения расходов воды по всем секциям. В случае если водород-
ными пузырьками будет перекрыта часть проходного сечения какой-
нибудь секции, то под действием капиллярных сил, как показывают
эксперименты, вода может подводиться к мембране под “сухим пят-
ном” внутри пористого титана. Если же будет перекрыта вся секция, то
будет нарастать ее перегрев и работоспособность всего электролизера
нарушится. С учетом этого необходимо стремиться к равномерному
распределению воды по секциям, даже за счет увеличения неравно-
мерности течения внутри секций. Используя эти соображения и опи-
раясь на выводы, сделанные по результатам моделирования, можно
сформулировать следующие рекомендации для улучшения работоспо-
собности электролизера.
1. Увеличение расхода прокачиваемойводы.
2. Увеличение гидравлического сопротивления межэлектродного
пространства полостейза счет уменьшения их проходного сечения,
уменьшения шага профиля гофрированных вставок, а также уменьше-
ния размеров прорезей.
3. Установка вместо шести гофрированных вставок с пазами одной
сплошной(резко ухудшится равномерность течения внутри секций,
но на работоспособности всейсистемы это может сказаться положи-
тельно).
4. Замена параллельного соединения межэлектродных полостейна
последовательное (в предположении, что последнее изменение может
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3 47
