Numerical study of electrochemical thermocells for harvesting low-grade waste heat

分离器(采油) 阴极 电化学 阳极 参数统计 材料科学 功率密度 电极 氧化还原 机械 核工程 热力学 化学 功率(物理) 数学 工程类 冶金 物理 物理化学 统计
作者
Chun Hu Cheng,Shien‐Ping Feng,Meng Ni
出处
期刊:HKIE Transactions [The Hong Kong Institution of Engineers]
卷期号:29 (4): 244-255
标识
DOI:10.33430/v29n4thie-2022-0001
摘要

Experimental studies on electrochemical thermocells or thermogalvanic cells have demonstrated their potential for lowgrade heat utilisation, but the numerical studies on these systems are lacking. In this study, a mathematical model is developed to simulate the transport and electrochemical processes in the thermocells. After model validation, parametric simulations are conducted to understand the effects of various operational and structural parameters on thermocell performance. The studied parameters include the concentration of redox couples, temperature difference between anode and cathode, size of thermocell and the thickness and location of the separator. It is found that a higher concentration of redox couples and larger temperature difference between the two electrodes benefit thermocell performance. It is also interesting to find that vertically arranged thermocells produce a higher power density than that of horizontally arranged thermocells by 13.85%. Besides, the power density is increased by approximately 30% if the separator is attached to the cathode in comparison to the non-separator condition. Optimal values of the structural parameters are identified. This research clearly demonstrates that the performance improvement of thermocells depends on not only electrochemistry and materials, but also engineering design optimisation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
池子恒完成签到,获得积分10
2秒前
山月发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
上官若男应助wwwcf采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
深居简出发布了新的文献求助10
6秒前
流萤发布了新的文献求助10
6秒前
Hello应助调皮帆布鞋采纳,获得10
7秒前
赘婿应助兰彻采纳,获得10
8秒前
Whenhow发布了新的文献求助10
8秒前
阳光的语芙完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
times发布了新的文献求助10
10秒前
xiaoqiu完成签到,获得积分10
11秒前
晨曦完成签到,获得积分10
11秒前
molihuakai应助深居简出采纳,获得10
11秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
11秒前
蓝天发布了新的文献求助50
12秒前
狂野灵波发布了新的文献求助10
13秒前
lnz完成签到 ,获得积分10
13秒前
Akim应助777采纳,获得10
15秒前
15秒前
WYDNBDX2013发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
大模型应助all4sci采纳,获得10
17秒前
丘比特应助对映体采纳,获得10
19秒前
高兴的海豚完成签到,获得积分10
20秒前
rzzzy完成签到,获得积分10
20秒前
深情安青应助times采纳,获得10
21秒前
天天天才发布了新的文献求助10
22秒前
wwwcf发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
22秒前
周伯通发布了新的文献求助10
23秒前
jing完成签到,获得积分10
23秒前
无花果应助狂野灵波采纳,获得10
25秒前
蓝天发布了新的文献求助30
26秒前
26秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Introduction to Cosmetic Formulation and Technology, 2nd Edition 400
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6701555
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8443258
关于积分的说明 18036152
捐赠科研通 5937483
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2989141
邀请新用户注册赠送积分活动 1965023
关于科研通互助平台的介绍 1908708