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
orixero应助科研波比采纳,获得10
刚刚
左手树完成签到,获得积分10
1秒前
善良颜发布了新的文献求助10
3秒前
lan应助jlk采纳,获得10
5秒前
mingming发布了新的文献求助10
5秒前
zz发布了新的文献求助20
5秒前
wenshy发布了新的文献求助100
5秒前
jewel9发布了新的文献求助10
5秒前
羊里里梨完成签到 ,获得积分10
5秒前
Marshall发布了新的文献求助10
5秒前
领导范儿应助阿东采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
lulu发布了新的文献求助10
11秒前
有魅力的老大完成签到,获得积分10
12秒前
TFoCR7发布了新的文献求助10
13秒前
香蕉觅云应助律笺文采纳,获得10
14秒前
郑皓文完成签到,获得积分10
14秒前
芒果Mango完成签到,获得积分10
15秒前
Ashan发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
SciGPT应助QQ采纳,获得10
17秒前
桐桐应助1111采纳,获得10
17秒前
欢喜的夜天完成签到,获得积分10
18秒前
咎如天发布了新的文献求助10
18秒前
KK发布了新的文献求助10
18秒前
英姑应助berber采纳,获得10
19秒前
FashionBoy应助TFoCR7采纳,获得30
19秒前
Autumn完成签到 ,获得积分10
19秒前
彭于晏应助微笑的桐采纳,获得10
20秒前
21秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
21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
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
The globalisation of real estate: the politics and practice of foreign real estate investment 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 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7000023
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8675440
关于积分的说明 18394390
捐赠科研通 6476771
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3100392
关于科研通互助平台的介绍 2164964
邀请新用户注册赠送积分活动 2076762