热力学模型在熔盐水合物相变储能材料设计中预测能力的比较研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhonghuiling2009
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用热力学模型预测相图,是一种高效快捷省时省力的熔盐水合物相变储能材料设计的方法,模型预测能力强弱是这一方法成功的关键。在系统调研有关热力学模型文献的基础上,筛选了5种典型的热力学模型,即原始Pitzer模型(三维里系数方程),扩展的Pitzer模型(四,五维里系数方程),Clegg-Pitzer模型,S-MSA模型以及BET模型。利用这些模型描述和预测了经常作为相变储能介质的高溶解性,强水化作用的二元盐水体系性质,经过比较研究,得到如下结论:⑴原始Pitzer模型,通常在盐浓度较稀时,能够较为准确的描述盐水体系的热力学性质,而外推能力一般。⑵扩展的Pitzer模型能够准确的描述一些较高浓度范围内的盐水体系热力学性质,但预测能力仍然不足。⑶Clegg-Pitzer模型能够准确的描述一些由稀到浓的盐水体系热力学性质,且Clegg-Pitzer模型对高浓盐水体系热力学性质具有一定的预测能力,但在拟合参数所用最大盐浓度,与饱和的盐浓度相差很大时,该模型预测盐水体系热力学性质出现很大的偏差。在熔盐水合物相图的计算中,应谨慎选用该模型。⑷S-MSA模型在拟合参数时,需要溶液密度数据,限制了它的广泛使用,即便是有溶液密度数据的体系,如LiCl-H2O体系,该模型也没有体现出应有的预测能力。⑸BET模型具有很强的预测能力,预测结果十分准确,符合预测熔盐水合物相图的要求,因此该模型能够应用于熔盐水化物相变储能材料的设计。
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