Numerical Examination of Different Flow Channel Fractions Effects in a Vanadium Redox Flow Battery with Serpentine Flow Field

电极 流动电池 电解质 压力降 多物理 机械 分析化学(期刊) 氧化还原 化学 流量(数学) 材料科学 热力学 无机化学 色谱法 物理 有限元法 物理化学
作者
Ilker Kayali
出处
期刊:Sustainable Aviation 卷期号:: 25-32
标识
DOI:10.1007/978-3-031-37299-5_4
摘要

The effects of channel fractions in a vanadium redox flow battery (VRFB) are investigated for two-dimensional and steady-state. The numerical model is analyzed with conservation mass, charge, momentum, and species equations using COMSOL Multiphysics 5.5. In numerical models, the channel height is kept constant for all channel fractions. For this purpose, the effects of channel fractions on electrode and electrolyte potential, velocity, and pressure distribution are investigated in the serpentine flow field. In the positive electrode, the highest electrode potential occurred in the high channel fractions, while in the negative electrode, the highest electrode potential occurred in the low channel fractions. The highest electrolyte potential occurred in the channel fractions of 0.8, 0.6, 0.4, and 0.2 for both electrodes, respectively. In addition, in cases where the electrode mostly consists of ribs, the velocity values is decreased, while the pressure drop from the inlet channel to the outlet channel is increased.
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