NaCl–ZnCl₂熔盐

高温热物性全解析

面向太阳能热发电储热需求，通过分子动力学和实验给出了密度、比热、黏度、导热系数随温度和组分变化的关联式，误差小于7.5%。

Jing, Ding · Fengchun, Gong · Yang, Senfeng · Weilong, Wang · 刘书乐 · 陆建峰

Solar Energy Materials and Solar Cells 2023

参数信息

密度模拟误差

6.97 %

比热模拟误差

7.42 %

适用温度范围

578–1073 K

适用组成范围

0–100 mol.% ZnCl2

技术优势

模拟误差小于 7.5%

密度和比热的模拟值与实验值误差分别为 6.97% 和 7.42%，说明所采用的势函数能够准确预测该熔盐体系的热物性。

解析微观机理

通过离子团簇结构变化解释了密度、黏度和导热系数随温度和组成的变化规律，例如导热系数降低源于 Zn–Cl 距离减小导致声子平均自由程缩短。

覆盖宽温区宽组分

给出了 578–1073 K、0–100 mol.% ZnCl₂ 范围内物性随温度和组分变化的关联方程，可直接用于储热系统模拟。

应用场景

• 太阳能热发电储热：提供熔盐储热介质的关键物性关联式，支撑系统设计和优化。
• 工业余热回收：该熔盐体系可回收高温余热，实现能量梯级利用。
• 高温热物性测试：本文发展的模拟方法可用于快速预测熔盐高温热物性，减少昂贵实验。