စီးဆင်းနေသောဘက်ထရီ၏အတွင်းပိုင်းစီးဆင်းမှုကိုထိခိုက်သောအဓိကအချက်များ

1 စီးဆင်းမှုလယ်ပြင်ဒီဇိုင်းနှင့်ပိုကောင်းအောင်

၏ပြည်တွင်းစီးဆင်းမှုကိုတိုးတက်စေရန်သော့တစ်ခုစီးဆင်းနေသောဘက်ထရီစီးဆင်းမှုရုပ်သံလိုင်းကိုဒီဇိုင်းနှင့်အကောင်းမြင်ခြင်းနှင့်လုပ်သားအမြောက်အများသည်ဤအပေါ်နက်ရှိုင်းသောသုတေသနပြုမှုများပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ပုံ 1 မှာပြထားတဲ့အတိုင်းတချို့ဟာရိုးရာစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်းတွေဟာအပြိုင်, အဆိုပါ poroous လျှပ်ကူးနှင့်အကြားစီးဆင်းမှုလယ်ပြင်မိတ်ဆက်အားဖြင့်စိတ်ကြွသောပန်းကန်Electrolyte သည် poroous electrope တွင်ကျိုးကြောင်းဆီလျော်စွာဖြန့်ဝေသည်။စီးဆင်းနေသောဘက်ထရီ.

ပုံ 1 differing flows ၏ဒီဇိုင်း 1 ဒီဇိုင်း

1.1 ရိုးရာစီးဆင်းမှုလယ်ကွင်း၏ဒီဇိုင်း

ရိုးရာစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်များကိုဒီဇိုင်းရေးဆွဲခြင်းနှင့်အကောင်းမြင်ခြင်းတို့အကြားဒီဇိုင်းသုတေသနသည်အလွန်ကျယ်ပြန့်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်ကိန်းဂဏန်းကွန်ပျူတာများကို Simulating Simulating ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူသုတေသီများသည်စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်အတွင်းရှိမတူညီသောရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပမာဏကိုဖြန့်ဖြူးခြင်းများကိုရရှိရန် Simulation လေ့လာမှုများကိုအသုံးပြုကြသည်။

Maurya သည်စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်း၏စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုဖော်ပြခဲ့သည်အန်နာယမ် Redox စီးဆင်းမှုဘက်ထရီများပုန်ကန်သောဖိုက်ဖိုက်နှင့်အတူလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုခံစားခဲ့ရပြီးစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်မှစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်းသုံးခု,

ရလဒ်များအရ interdigitated စီးဆင်းမှုသည်အလွန်နည်းပါးသောလက်ရှိသိပ်သည်းမှုနှုန်းနိမ့်ခြင်းနှင့်စီးဆင်းမှုနှုန်းနိမ့်မှုနှုန်းကိုပြသသည်။ တူညီသောစီးဆင်းမှုဒီဇိုင်းအောက်တွင် interdigitated စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်သည်အနိမ့်ဆုံးဖိအားနှင့်ဆုံးရှုံးမှုကိုပြသသည်။ ဘာဖြစ်လို့လဲဆိုတော့လက်ရှိသိပ်သည်းဆနှင့်စီးဆင်းမှုနှုန်းတိုးမြှင့်ခြင်းကဲ့သို့အမျိုးမျိုးသောစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်းများတွင် Electrolyte ဖြန့်ဖြူးမှုသည်မညီမညာဖြစ်နေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် serpentine နှင့် interdigitated electrodes နှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဖွဲ့စည်းပုံမရှိသော porous electrodes များနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်ပိုမိုကောင်းမွန်သောအစုလိုက်အပြုံလိုက်ပြောင်းရွှေ့မှုများရရှိရန်အတွက်စီးဆင်းမှုနှုန်းမြင့်မားသည်။

Zhang သည် All- ၏စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်းအတွက်နှစ်ရှုထောင်ပုံစံကိုဖော်ပြခဲ့သည်အန်နာယမ် Redox စီးဆင်းမှုဘက်ထရီများ။ ချုံပုတ်ကျဆင်းမှုကဲ့သို့သောစမ်းသပ်ရလဒ်များကိုဖိအားကျဆင်းခြင်း, ဗန်နာဒီအင်းဖြန့်ဖြူးဖြန့်ဝေခြင်းနှင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်ခဲမောက်မှုနယ်ပယ်နှင့်မြွေစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်တွင်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားသန့်ရှင်းရေးနယ်ပယ်များတွင်လျှပ်စစ်စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်တွင်ပါ 0 င်သည်။ လေ့လာမှုအရစီးဆင်းနေသောစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်းသည်ဖိအားနိမ့်ကျခြင်းနှင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးတုံ့ပြန်မှုများနှင့်ဗန်ဒိုင်ယမ်လျှပ်လီတီရှယ်လ်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်ကိန်းဂဏန်းလေ့လာမှုများသည်ကွဲပြားသောစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်းများပေါ်တွင် (ဥပမာ interdital နှင့် parallely serpentine flowing descrile ည့်သည်များစီးဆင်းမှုကွင်းဆင်းပုံစံဒီဇိုင်းများ) တွင်ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ stack ၏သင့်လျော်သော။ parallel မြွေစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်အရေအတွက်တိုးလာသည်နှင့်အမျှပန့်ပါဝါဆုံးရှုံးမှုလျော့နည်းသွားသော်လည်း Electrolyte ဖြန့်ဖြူးမှုသည်မညီမညာဖြစ်နေသည်။

Xu သည်ဆန်းစစ်ခြင်းနှင့်အားလုံး၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုနှိုင်းယှဉ်ခြင်းနှင့်နှိုင်းယှဉ်အန်နာယမ် Redox စီးဆင်းမှုဘက်ထရီများစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်နှင့်မြွေစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်နှင့်အတူ။ လေ့လာမှုတွင် Flow Flow နှင့်အတူဘက်ထရီများသည်စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားလာကြောင်းတွေ့ရှိရသည်။ 2.5ml · S-· s-· s-· s-¹၏အကောင်းဆုံးစီးဆင်းမှုနှုန်းမှာ, အားလုံး၏အကောင်းဆုံးထိရောက်မှုအန်နာယမ် Redox စီးဆင်းမှုဘက်ထရီPump Power ဆုံးရှုံးမှုအပေါ် အခြေခံ. စီးဆင်းမှုရုပ်သံလိုင်းဖွဲ့စည်းပုံမရှိလျှင် 80.9% ရှိသည်။ 1.2ml · S-· S-S-·၏အကောင်းဆုံးစီးဆင်းမှုနှုန်းမှာ All-Vanadium စီးဆင်းမှုဘက်ထရီ၏အကောင်းဆုံးစွမ်းအင်သုံးလျှပ်စစ်ဓာတ်အားဆုံးရှုံးမှုအပေါ် အခြေခံ. 80.7% ရှိသည်။

ရလဒ်များအရအသေးစားစီးဆင်းမှုနှုန်းဖြင့်စီးဆင်းနေသောစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်သည်လျှပ်တစ်ပြက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုဖြတ်ကျော်ပြီးဘက်ထရီ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးတက်အောင်ပြုလုပ်နိုင်သည်။ သို့သော်ပိုမိုမြင့်မားသော electrolyte စီးဆင်းမှုနှုန်းသည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကို ဖြတ်. လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုဖြန့်ဖြူးခြင်းနှင့်ဖိအားကျဆင်းမှုများကိုလည်းတိုးပွားစေသည်။ဗန်နာဒီယမ်စီးဆင်းနေသောဘက်ထရီစွမ်းအင်သိုလှောင်မှုစနစ်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်စီးပွါးရေးဘက်ထရီအတွင်းရှိဖိအားကြီးများကျဆင်းခြင်းသည်တံဆိပ်ခတ်လက်စွပ်၏ပျက်ကွက်မှုကိုဖြစ်ပေါ်စေသည့်အဓိကပြ problem နာဖြစ်သည်။

1.2 စီးဆင်းမှုလယ်ကွင်းလုပ်ရိုးလုပ်မည့်ဒီဇိုင်း

စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်သုတေသနကိုပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာဖြင့်ပိုမိုနက်ရှိုင်းသောသုတေသနများစွာသည်စိတ်ကြွစိတ်ကြွသောပန်းကန်ပြားဘက်တွင်ဒီဇိုင်းပြုလုပ်ထားသောရိုးရာစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်တွင်ကန့်သတ်ထားသည်။စိတ်ကြွပြားများ။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်သုတေသီများသည် topology optimization သီအိုရီကို အသုံးပြု. စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်များကိုဒီဇိုင်းဆွဲရန် Topology Optimization သီအိုရီကိုအသုံးပြုကြသည်။

Arjun သည် Flow Channel နှင့်အတူ porous လျှပ်ကူးပစ္စည်းအမျိုးအစားလေးမျိုးကိုလေ့လာခဲ့သည်။ Parallel Pllet flow flow, open channel flight flow, flechannel flight flow field နှင့် flechannel interdignel interdignel interdignel flownated flowing flowed flowing flowing flowing flowing flowing flowing flowing flow field နှင့် underchannel flowing flow ည့်ခံလယ်ပြင်နှင့် underchannel flowing flowing flowing flow field နှင့် underchannel flownated flowing flow ည့်သည်။ နှင့်စီးဆင်းမှုချန်နယ်မပါဘဲရိုးရာလျှပ်စစ်နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါ။ သုတေသနပြုပြီးသောပွင့်လင်းသောရုပ်သံလိုင်းစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်သည်စီးဆင်းမှုဖြန့်ဖြူးခြင်းနှင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးမှုလျှော့ချခြင်းကြောင့်စုစုပေါင်းဆဲလ်စွမ်းအင်ထိရောက်မှုကို 2.7% တိုးပွားစေသည်။

Chen သည်အခမဲ့ 0 င်ရောက်ခြင်းပုံစံများကိုအခမဲ့ပုံသဏ္ဌာန်ပုံစံများကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် Topology Optimization နည်းလမ်းကိုအဆိုပြုထားသည်။ဗန်နာဒီယမ်စီးဆင်းမှုဘက်ထရီများ။ အဓိကအားဖြင့်တုံ့ပြန်မှုနှုန်း kinetics ကိုစဉ်းစားခြင်း, ဘက်ထရီသည် topology optimized ဖြစ်သည်။ overpotential နှင့်အများဆုံးလက်ရှိသိပ်သည်းဆကိုရည်ညွှန်းညွှန်းကိန်းအဖြစ် အသုံးပြု. ရည်ညွှန်းစီးဆင်းမှုအကွက်များ (အပြိုင်နှင့်အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုနေရာများ) နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါကအသုံးပြုသည်။ Topology Optimization သည်အကောင်းဆုံးစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်များကိုအလိုအလျောက်ထုတ်လုပ်ရန်အရေးကြီးသောနည်းလမ်းဖြစ်သည်။ ရလဒ်များအရ interdigital type သည် Vanadium Redox စီးဆင်းမှုဘက်ထရီများအတွက်အကောင်းဆုံးစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်းဖြစ်သည်။ Topology Optimization မှရရှိသောအကောင်းဆုံးစီးဆင်းမှုကိုလယ်ကွင်းသည်ပုံမှန်မဟုတ်ဘဲကွန်ပျူတာနှင့်ကုန်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းများဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကြောင့်အနာဂတ်တွင်လျှောက်လွှာအလားအလာများရှိလိမ့်မည်။

Sun သုံးဖက်မြင် serpentine စီးဆင်းမှုလယ်ကွင်းအသစ်ကိုအဆိုပြုထားသည်။ စီးဆင်းမှုအကွက်သည် serpentine လမ်းကြောင်းနှစ်ခုနှင့်သက်ဆိုင်သော serpentine လမ်းကြောင်းနှစ်ခုကိုအသုံးပြုသည်။ ခွဲထုတ်ခြင်းနှင့်ထွက်ပြေးလာသူလမ်းကြောင်းများသည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းလေယာဉ်၏ ဦး တည်ချက်နှင့်အထူညွှန်ကြားရေးတွင် convective Mass ပြောင်းရွှေ့ခြင်းအားဖြင့် Electrolyte ၏ convective Mass Transfer ကိုမြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။

လက်ရှိသိပ်သည်းမှု 100 မကြီးပ်နှင့်စီးဆင်းမှုနှုန်းသည် 20 မီလီမီတာရှိသောစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်နှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်ခွဲထွက်သည့်စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်၏ပြည့်စုံမှု၏ပြည့်စုံမှု၏ပြည့်စုံသောအကျိုးသက်ရောက်မှုမှာ 4 င်းတို့၏ဗန်နာဒီယန်စီးဆင်းမှုဘက်ထရီကိုသက်ရောက်စေပြီး 4.2% နှင့် 3.2% အသီးသီးဖြင့်ပြုလုပ်သောစွမ်းအင်ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ စမ်းသပ်မှုရလဒ်များအရဤစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်း၏စွမ်းဆောင်ရည်သည်ကာဗွန်အရောင်များကိုရိုးရာအပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုနှင့်မြွေစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်များထက်ကာဗွန်ဒင်းခံစားခဲ့ရသည့်ကာဗွန်ခံစားခဲ့ရခြင်းနှင့် Electrolyte စီးဆင်းမှုနှုန်းသည်ကာဗွန်၏စွမ်းဆောင်ရည်နှုန်းကိုပိုမိုထိရောက်စွာထိမိနိုင်သည်။ ၎င်းသည်လျှပ်စစ်စီးဆင်းမှုကို အသုံးပြု. လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏လေယာဉ်၏လေယာဉ်ခရီးစဉ်အတွက်သိသာထင်ရှားသည့်ဖိအားပေးမှုများကြောင့်ဖြစ်နိုင်သည်။

1.3 စီးဆင်းမှုနယ်ပယ် optimization ၏သုတေသန

စီးဆင်းမှုအကွက်များရှိသုတေသနပြုမှုသည်အလွန်ပြည့်စုံစွာပြည့်စုံသော်လည်းလေ့လာမှုအများစုသည်စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်၏ဒီဇိုင်းကိုအာရုံစိုက်ပြီးအရေးအကြီးဆုံးအကြောင်းရင်းများကိုမပေးဘဲဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်, ဗို့အားကျဆင်းခြင်းစသည်ဖြင့်ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်အပေါ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုရောင်ပြန်ဟပ်သည်။

ဝမ်သည် Small Terpentine နှင့် Interdigult Flows Fields အတွက်စမ်းသပ်မှုများပြုလုပ်ရန်အတွက်အထူးစီးဆင်းမှုနှုန်းနှင့်စီးပွါးရေးလုပ်ငန်းခွင်တွင်ပါ 0 င်မှုနှင့်စီးပွါးရေးလမ်းကြောင်းများအပေါ်စမ်းသပ်မှုများပြုလုပ်နိုင်သည်။

ရလဒ်များအရ, တူညီသောသတ်သတ်မှတ်မှတ်စီးဆင်းမှုနှုန်းအရ Serpentine စီးဆင်းမှုရုပ်သံလိုင်း Electrope တွင် Electrolyte ၏စီးဆင်းမှုနှုန်းသည် interdigitine စီးဆင်းမှုရုပ်သံလိုင်းများထက်များစွာသာလွန်သည်။ ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးမြှင့်ခြင်းသို့မဟုတ်စီးဆင်းမှုအကွက်၏အရွယ်အစားကိုတိုးမြှင့်ခြင်းအားဖြင့်တိုးတက်မှုကိုတိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့်တိုးတက်မှုကိုတိုးတက်စေနိုင်သည်။ interdigitated စီးဆင်းမှုလမ်းကြောင်း၏အရေးပါသောစီးဆင်းမှုနှုန်းသည်မြွေစီးဆင်းမှုလမ်းကြောင်းတွင်ပိုမိုကြီးမားသည်။ ဤလုပ်ငန်းသည်စီးဆင်းမှုနယ်မြေဖွဲ့စည်းပုံ optimization နှင့် Mass Transfer Transfer ၏အစုလိုက်အပြုံလိုက်လွှဲပြောင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကိုပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာပိုမိုမြင့်မားသောလျှပ်စစ်သိပ်သည်းဆနှင့်စီးဆင်းမှုနှုန်းဖြင့်စီးဆင်းနေသောစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်းအတွက်ရည်ညွှန်းသည်။

ဇယား 1 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်းဤစာတမ်းသည်မတူညီသောစီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ဒီဇိုင်းများ၏အားသာချက်များနှင့်အားနည်းချက်များကိုအကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။