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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
bu完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
hua发布了新的文献求助10
3秒前
传奇3应助CDI和LIB采纳,获得10
3秒前
微暖完成签到,获得积分0
4秒前
6秒前
天玄一刀完成签到,获得积分10
6秒前
小白发布了新的文献求助10
6秒前
早川木槿完成签到,获得积分10
6秒前
七七八八点半了完成签到,获得积分10
7秒前
开朗紫完成签到,获得积分10
8秒前
566发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
zf发布了新的文献求助10
9秒前
夜琉璃应助zyc小朱采纳,获得30
10秒前
风趣青槐完成签到,获得积分10
11秒前
Zachary发布了新的文献求助10
12秒前
思源应助Mollyxueyue采纳,获得30
12秒前
michael发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
生椰拿铁完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
xingyun完成签到 ,获得积分10
16秒前
33完成签到,获得积分10
16秒前
cldg发布了新的文献求助10
16秒前
森森完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
852应助zf采纳,获得10
18秒前
20秒前
灵巧大地发布了新的文献求助10
21秒前
kndfsfmf发布了新的文献求助20
22秒前
HY发布了新的文献求助10
22秒前
jianghs发布了新的文献求助30
23秒前
斯派克关注了科研通微信公众号
24秒前
浮游应助bu采纳,获得10
24秒前
LOVER发布了新的文献求助10
25秒前
孤独的鹰完成签到,获得积分10
26秒前
Joey完成签到,获得积分10
26秒前
完美世界应助qianqian采纳,获得20
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5565427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4650471
关于积分的说明 14691453
捐赠科研通 4592353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519623
邀请新用户注册赠送积分活动 1492011
关于科研通互助平台的介绍 1463232