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适用于液态金属电池中传质强化的电磁驱动对流

应用物理 2018-07-26 v1 流体动力学

摘要

液态金属电池(LMBs)近来被提出作为廉价的大规模储能装置。为平衡高度波动的可再生能源,此类装置需求迫切。在放电过程中,金属间相易于在 LMBs 的阴极中形成。这些相不仅限制了电池的可放大性,也限制了电池的效率。在完全液态的电池中生成温和的流体流动将平滑浓度梯度并最小化金属间相的形成。在此背景下,我们对电涡流转捩流进行数值研究。我们模拟了近期一项 LMB 相关实验,并讨论了如何优化电池的馈线以增强传质。洛伦兹力必须克服电池阴极中稳定的热分层;我们表明热效应可能显著减小电涡流转捩流速度。最后,我们研究了地磁场对流动的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.02214,
  title  = {Electromagnetically driven convection suitable for mass transfer enhancement in liquid metal batteries},
  author = {Norbert Weber and Michael Nimtz and Paolo Personnettaz and Alejandro Salas and Tom Weier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.02214},
  year   = {2018}
}