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Efecto de las dimensiones del canal del campo de flujo serpentino y la intrusión del electrodo en la hidrodinámica del flujo en una batería de flujo redox de hierro total

Autores: Krishnappa, Rakesh Basavegowda; Subramanya, S. Gowreesh; Deshpande, Abhijit; Chakravarthi, Bharatesh

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Efecto de las dimensiones del canal del campo de flujo serpentino y la intrusión del electrodo en la hidrodinámica del flujo en una batería de flujo redox de hierro total


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Estudio
Hidrodinámica de flujo
Campo de flujo serpentino
Relaciones de compresión
Caídas de presión
Intrusión de electrodos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un estudio sobre la hidrodinámica de flujo para el campo de flujo serpentino de un solo canal (SCSFF) y configuraciones de campo de flujo serpentino de división cruzada (CSSFF) para diferentes dimensiones geométricas de los canales y relaciones de ancho de nervio con intrusión de electrodos sobre diferentes relaciones de compresión (CR) en una batería de flujo redox de hierro puro. Las caídas de presión (p) medidas experimentalmente a través de un área activa de celda de 131 cm2 para diferentes tasas de flujo de electrolito fueron validadas numéricamente. Se realizó un estudio de dinámica de fluidos computacional para análisis detallados del flujo, contornos de magnitud de velocidad, distribución de flujo e índice de uniformidad para el efecto de intrusión de un electrodo de fieltro de grafito con un grosor de 6 mm, con un canal comprimido a porcentajes variables del 50%, 60% y 70%. Las caídas de presión experimentales (p) sobre el valor numérico resultaron en un error máximo aproximado del 4%, mostrando una buena concordancia. También se informó que la versión modificada del campo de flujo serpentino de división cruzada, modelo D, tenía la caída de presión más baja, p, de 2223.4 pa, con un índice de uniformidad máximo en el plano medio del electrodo de 0.827 para CR 50%, a través del área activa de la celda. La caída de presión (p) fue predominantemente mayor para relaciones de compresión aumentadas, donde los fenómenos de intrusión llevaron a cambios en la actividad electroquímica; se encontró que la distribución de velocidad era bastante uniforme para un índice de uniformidad volumétrica superior al 80% en el fieltro.

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