硝酸盐高温蓄热热物性的计算方法研究

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熔盐因其可使用温度范围广泛、热容量大、低成本等诸多优点,熔盐混合物被广泛的应用在各个学科,尤其是在太阳能热发电领域和核能领域。其中,硝酸盐的应用较为广泛,目前硝酸盐的热物性主要通过实验测得,而实验方法将会耗费大量的人力和物力资源,因此对硝酸盐热物性进行理论估算具有相当重要的意义。本文首先通过大量的文献阅读,对硝酸盐的热物性数据进行总结,其中包括热稳定性、粘度和导热系数等,了解目前硝酸盐热物性的数据现状,为接下来的理论推算提高数据基础。本文对硝酸盐的粘度和导热系数利用形状因子对应态原理进行估算,得到了硝酸盐的粘度及导热系数的计算公式,并得到了较好的结果,其中粘度的计算结果最大偏差为10.53%,平均偏差不大于3.78%,导热系数的最大偏差不大于9.68%,平均偏差不大于5.85%,证明形状因子对应态原理应用于硝酸盐粘度及导热系数的可行性。同时,本文利用形状因子对应态原理计算得到的硝酸盐粘度和导热系数数据,计算了混合硝酸盐的粘度及导热系数。粘度采用Frankel和Kendall-Munrae混合公式进行计算,其中上述两种方法三元硝酸盐的计算结果最大偏差为36.93%,平均偏差也达到了29.62%,二元硝酸盐的计算结果最大偏差为14.29%,平均偏差为13.01%。导热系数采用幂律关系式和陈则韶法进行估算,结果显示二元硝酸盐混合物最大偏差不大于5.84%,三元硝酸盐的计算结果最大偏差不大于5.14%。本文通过对纯质硝酸盐和混合硝酸盐的热物性的理论推算,得到了一系列的稳定可靠的推算数据,所取得结果为熔融硝酸盐提高了基础物性理论基础。
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