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
朴实的幻嫣完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
123发布了新的文献求助10
1秒前
华仔应助神奇科研圆采纳,获得10
1秒前
研友_nq2MGZ完成签到,获得积分10
1秒前
破罐子完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
Line发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助ljl采纳,获得10
2秒前
背后的初彤完成签到 ,获得积分10
2秒前
Fei完成签到,获得积分10
3秒前
orixero应助LiXiaomeng采纳,获得30
4秒前
优优完成签到 ,获得积分10
4秒前
sxxx完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
丘比特应助落后的雨莲采纳,获得10
5秒前
共享精神应助雪白的面包采纳,获得10
5秒前
时尚店员完成签到,获得积分10
6秒前
wanci应助一杯月光采纳,获得10
6秒前
幻灭完成签到 ,获得积分10
6秒前
hhl完成签到,获得积分10
7秒前
pmc发布了新的文献求助10
7秒前
瑞水南郡完成签到,获得积分10
7秒前
馥馥发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
潇湘雪月发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
爱听歌的夏烟完成签到,获得积分10
8秒前
Aliang完成签到,获得积分10
8秒前
222完成签到,获得积分10
8秒前
邢夏之完成签到,获得积分10
8秒前
wangdao完成签到,获得积分10
9秒前
零下已结晶完成签到,获得积分10
9秒前
ws完成签到,获得积分10
9秒前
zz完成签到,获得积分10
9秒前
思源应助关月采纳,获得10
9秒前
从容傲柏发布了新的文献求助10
9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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
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 7606942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9182850
关于积分的说明 19668159
捐赠科研通 7181222
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269710
关于科研通互助平台的介绍 2433567
邀请新用户注册赠送积分活动 2263977