Molecular dynamics simulations of thermophysical properties enhancement of chloride molten salt based nanofluid

LI Rong; LIANG Fei; DING Jing; LIU Shule

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2022B013

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Molecular dynamics simulations of thermophysical properties enhancement of chloride molten salt based nanofluid

Research articles | 更新时间：2023-11-01

- Molecular dynamics simulations of thermophysical properties enhancement of chloride molten salt based nanofluid
- Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni Vol. 61, Issue 6, Pages: 129-135(2022)
- 作者机构：
  
  中山大学材料科学与工程学院，广东广州 510275
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2022B013
  CLC： O647;O645
- Published：25 November 2022，
  
  Published Online：20 April 2022，
  
  Received：10 February 2022，
  
  Accepted：28 February 2022
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李蓉,梁斐,丁静等.氯化物熔盐纳米流体热物性强化的分子动力学模拟[J].中山大学学报(自然科学版),2022,61(06):129-135.

LI Rong,LIANG Fei,DING Jing,et al.Molecular dynamics simulations of thermophysical properties enhancement of chloride molten salt based nanofluid[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2022,61(06):129-135.
李蓉,梁斐,丁静等.氯化物熔盐纳米流体热物性强化的分子动力学模拟[J].中山大学学报(自然科学版),2022,61(06):129-135. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2022B013.

LI Rong,LIANG Fei,DING Jing,et al.Molecular dynamics simulations of thermophysical properties enhancement of chloride molten salt based nanofluid[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2022,61(06):129-135. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2022B013.

摘要

采用分子动力学模拟方法，对掺杂MgO纳米颗粒的NaCl熔盐纳米流体进行了模拟研究。通过对体系热导率、比热容、数密度分布和配位数的计算，研究了其热物性及传热机理。研究结果表明：在掺杂MgO纳米颗粒后，NaCl熔盐纳米流体的热导率和比热容均有一定幅度的提高。同时，对体系固液界面微结构进行分析，发现：NaCl熔盐在任意半径的MgO颗粒表面都能形成紧密有序的吸附层，这是引起熔盐传蓄热性能改善的重要原因之一。

Abstract

In this study， molecular dynamics （MD） simulations were performed to simulate NaCl-MgO based nanofluid at microscopic level. We have studied the thermophysical properties of NaCl-MgO based nanofluid and the enhancement mechanisms of thermal properties via thermal conductivity， specific heat capacity， number density distribution and coordination number calculations. Simulation results indicates that the thermal conductivity and specific heat capacity of the NaCl-MgO based nanofluid are improved after adding MgO nanoparticles to NaCl molten salt. Based on the analysis of microscopic structures at the NaCl-MgO solid-liquid interface， we found that NaCl molten salt can form ordered adsorption layers at the surface of MgO nanoparticles， and this is directly related to the enhancement of thermophysical properties of nanofluids.

关键词

分子动力学熔盐纳米流体热导率比热容界面

Keywords

molecular dynamicsmolten saltnanofluidthermal conductivityspecific heat capacityinterface

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