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
zw完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
庾楼月宛如昨完成签到 ,获得积分10
5秒前
宋相甫发布了新的文献求助10
11秒前
xue完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
Cell完成签到 ,获得积分10
16秒前
19秒前
19秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Yu完成签到 ,获得积分20
20秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
水知寒完成签到,获得积分0
20秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Ava应助王长长采纳,获得10
21秒前
SciGPT应助房白凝采纳,获得10
23秒前
AliEmbark发布了新的文献求助30
24秒前
XIAOLAN完成签到,获得积分10
25秒前
研友_La17wL完成签到,获得积分10
28秒前
黑化的破忒头应助Atropine采纳,获得10
30秒前
噼里啪啦完成签到,获得积分10
31秒前
阿也完成签到 ,获得积分10
31秒前
心静如水完成签到,获得积分20
35秒前
bkagyin应助人不可貌相采纳,获得10
38秒前
38秒前
wanci应助人不可貌相采纳,获得10
38秒前
晚风挽清欢完成签到 ,获得积分10
39秒前
Atropine完成签到,获得积分10
39秒前
123456完成签到 ,获得积分10
44秒前
桃花扇完成签到,获得积分10
44秒前
随缘来一个吧完成签到 ,获得积分10
47秒前
beikou完成签到 ,获得积分10
47秒前
肖之贤完成签到,获得积分10
48秒前
戴漫完成签到 ,获得积分10
54秒前
56秒前
王长长发布了新的文献求助10
1分钟前
平淡沛春完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Health Psychology 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
When Is Two-Stage Sample Robust Optimization Asymptotically Optimal? 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 7592618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9169846
关于积分的说明 19626407
捐赠科研通 7170541
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267520
关于科研通互助平台的介绍 2432371
邀请新用户注册赠送积分活动 2260009