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
善良易形完成签到,获得积分10
1秒前
完美世界应助睡满十小时采纳,获得30
1秒前
2秒前
KK_ad完成签到,获得积分10
2秒前
xpc发布了新的文献求助10
2秒前
又又发布了新的文献求助10
3秒前
Jun7发布了新的文献求助10
3秒前
大聪明玩家888完成签到 ,获得积分10
4秒前
Lost_Flight完成签到,获得积分10
4秒前
无私妙菡完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
lkx完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI6.2应助AnG采纳,获得10
6秒前
脑洞疼应助止戈新新采纳,获得10
7秒前
7秒前
高高发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
顾矜应助奋斗甜瓜采纳,获得10
8秒前
学者宫Sir发布了新的文献求助10
10秒前
沐风发布了新的文献求助10
10秒前
大羊羊发布了新的文献求助20
10秒前
ecwu完成签到,获得积分10
10秒前
嘿嘿嘿嘿发布了新的文献求助10
11秒前
lkx发布了新的文献求助10
12秒前
Flynn发布了新的文献求助10
12秒前
细心的思天完成签到 ,获得积分10
12秒前
科研通AI6.4应助haoling采纳,获得10
12秒前
纸皮核桃发布了新的文献求助10
14秒前
在水一方应助JJ采纳,获得10
15秒前
Can完成签到,获得积分10
16秒前
标致书易发布了新的文献求助10
16秒前
Akim应助细心芒果采纳,获得10
17秒前
爆米花应助嘿嘿嘿嘿采纳,获得10
19秒前
橙啊程完成签到 ,获得积分10
19秒前
爱学习的小马完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
22秒前
22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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7493836
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9085368
关于积分的说明 19376655
捐赠科研通 7105840
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249627
关于科研通互助平台的介绍 2419090
邀请新用户注册赠送积分活动 2235277