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FactSage软件及数据库在氯化物熔盐体系中的应用OA

Applications of FactSage Software and Databases in Chloride Molten Salt Systems

中文摘要英文摘要

[目的]高效储热技术成为解决可再生能源间歇性问题的关键,其性能由相变储能材料决定.氯化物熔盐因其热容高和导热性能好等诸多优势被广泛用作相变储能材料,但其热力学性质的实验测定面临高温和诸多不确定因素的挑战,因此热力学计算模拟方法成为重要手段.FactSage作为一款强大的热力学计算软件,通过整合多类数据库和功能模块,为熔盐体系的热力学模拟提供了高效工具.[方法]系统介绍了 FactSage在氯化物熔盐相变材料中的应用,通过平衡模块的吉布斯自由能最小化算法,准确预测了 NaCl-KCl-MgCl2-CaCl2体系在不同温度下以及 NaCl-KCl体系在不同 KCl组成下的相平衡状态及热力学参数;利用相图模块成功绘制了 KCl-MgCl2-CaCl2的液相线投影图及 MgCl2-CaCl2二元相图.[结果]为熔盐储能材料的组分设计和性能优化提供了理论支持,为氯化物熔盐体系研究领域的相关问题提供了新的解决方案和思路.

[Purposes]Efficient thermal storage technology is the key to solving the problem of in-termittent renewable energy sources,whose performance is determined by phase change energy stor-age materials.Molten chloride salts are widely used as phase change energy storage materials owing to their many advantages,such as high heat capacity and good thermal conductivity.Still,the experimen-tal determination of their thermodynamic properties faces challenges from high-temperature conditions and multiple uncertain factors,and thermodynamic calculation and simulation methods have become more and more important.FactSage is a powerful thermodynamic calculation software that provides ef-ficient methods for thermodynamic simulation of molten salt systems by integrating multiple databases and functional modules.[Methods]In this paper,the application of FactSage were systematically pre-sented on chloride molten salt phase change materials.The phase equilibrium states and thermodynam-ic parameters of the NaCl-KCl-MgCl2-CaCl2 system at different temperatures and the NaCl-KCl sys-tem with different KCl compositions were accurately predicted by the Gibbs free energy minimization algorithm of the Equilib module.The liquid phase line projection map of KCl-MgCl2-CaCl2 and the bi-nary phase diagram of MgCl2-CaCl2 had been successfully plotted with the Phase Diagram module.[Results]This research provids theoretical support for component design and performance optimiza-tion of molten salt energy storage materials,and provides new solutions and ideas for addressing relat-ed problems in the research field of chloride molten salt systems.

武芸竹;张二小;郭利超;刘刚;罗树林;吴桂选

中国科学院山西煤炭化学研究所 煤炭高效低碳利用全国重点实验室,山西 太原||太原理工大学 化学与化工学院,山西 太原中国科学院山西煤炭化学研究所 煤炭高效低碳利用全国重点实验室,山西 太原||太原理工大学 化学与化工学院,山西 太原太原理工大学 化学与化工学院,山西 太原太原理工大学 化学与化工学院,山西 太原中国科学院山西煤炭化学研究所 煤炭高效低碳利用全国重点实验室,山西 太原中国科学院山西煤炭化学研究所 煤炭高效低碳利用全国重点实验室,山西 太原||中国科学院大学,北京

化学化工

相变相平衡热力学设计优化Factsage

phase changephase equilibriathermodynamicdesignoptimizationFactSage

《太原理工大学学报》 2026 (3)

491-499,9

山西省留学回国人员科技活动择优资助项目(20230064)

10.16355/j.tyut.1007-9432.20250269

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