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
追寻念云完成签到 ,获得积分10
刚刚
独特的忆彤完成签到 ,获得积分10
2秒前
粗暴的醉卉完成签到,获得积分10
3秒前
Ander完成签到 ,获得积分10
5秒前
chenQoQ完成签到,获得积分10
6秒前
DL_zhai完成签到,获得积分10
7秒前
黑色卡布奇诺完成签到,获得积分10
8秒前
DiJia完成签到 ,获得积分10
8秒前
xiaoyan完成签到,获得积分10
9秒前
zjh完成签到,获得积分10
10秒前
Isaac完成签到,获得积分10
11秒前
石敢当完成签到,获得积分10
13秒前
寻琴完成签到,获得积分10
13秒前
云深不知处完成签到,获得积分10
15秒前
清风完成签到 ,获得积分10
16秒前
轻松的小白菜完成签到,获得积分10
18秒前
恐龙先生完成签到,获得积分10
21秒前
宇文青寒完成签到,获得积分10
21秒前
沉默的婴完成签到 ,获得积分10
22秒前
腿毛怪大叔完成签到,获得积分10
22秒前
和谐的醉山完成签到,获得积分0
24秒前
September完成签到 ,获得积分10
24秒前
伊雪儿完成签到,获得积分10
24秒前
严采波完成签到,获得积分10
26秒前
swy完成签到,获得积分10
26秒前
文献狂人完成签到,获得积分10
27秒前
JXDYYZK完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
FashionBoy应助邢哥哥采纳,获得10
32秒前
33秒前
迎风完成签到,获得积分10
34秒前
Cherry完成签到 ,获得积分10
34秒前
34秒前
依古比古完成签到 ,获得积分10
36秒前
winifred完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
漂亮的秋天完成签到 ,获得积分10
36秒前
33完成签到 ,获得积分10
37秒前
学医不要停完成签到,获得积分10
37秒前
rissun发布了新的文献求助10
38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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6512543
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306030
关于积分的说明 17743264
捐赠科研通 5614318
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923811
邀请新用户注册赠送积分活动 1901047
关于科研通互助平台的介绍 1762746