用于液态金属电池的带热梯度的电涡流实验室模型
流体动力学
2022-11-09 v1
摘要
我们提出了一种新颖的实验室装置，用于研究液态金属电池（LMB）中的流体动力学。LMB是一种适用于电网规模储能的 promising 技术，但流动仍然是决定其可行性的一个复杂因素。流动的两个重要驱动因素是热梯度（由运行过程中的内部加热引起）和电涡流（由发散的电流密度引起）。我们的装置在圆柱形液态镓层中分别和组合地探索热梯度和电涡流，模拟LMB中单层的行为。本文讨论了材料选择、热控制和电流控制的设计原则。我们还详细介绍了诊断工具——用于温度的热电偶测量和用于速度的超声多普勒测速（UDV）探头——以及确定其在装置上放置位置的设计原则。我们还讨论了用于量化和可视化流动的后处理工具。最后，我们验证了装置中的对流和电涡流：结果表明，由数据产生的无量纲参数之间的标度关系与理论和先前研究吻合良好。
引用
@article{arxiv.2108.01648,
title = {Laboratory model of electrovortex flow with thermal gradients, for liquid metal batteries},
author = {Jonathan S Cheng and Bitong Wang and Ibrahim Mohammad and Jarod M Forer and Douglas H Kelley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.01648},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 9 figures