基于IAPWS_IF97的水和水蒸汽性质计算软件
基于 IAPWS2IF97 的水和水蒸汽性质计算软件
1 2徐杰彦, 张晓钰
(1 . 江苏省电力试验研究所 ,江苏 南京 210029 ;
)2 . 南京西门子电站自动化有限公司 ,江苏 南京 210018
摘 要 :该文着重介绍了 IA PWS2IF97 水和水蒸汽热力性质
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
较 IFC267 的优越性 ,以及一种基于 IA P2 WS2IF97 研制的水和水蒸汽计算软件的先进性 、准确性和适应性 。参 1
关键词 :水 ;水蒸汽 ;热力性质 ;计算软件
() 文章编号 :16712086 X 20010520033203 中图分类号 : TP31 ; T K211文献标识码 :A
Sof t Ware f or Calculat ion Water an d Stea m
Propert ies According to IAPWS2IF97
1 2 XU J ie2yan, ZHAN G Xiao2yu
(1 . Power Testing & Research Instit ute of J iangsu Province , Nanjing J iangsu 210029 , China ;
)2 . Nanjing Siemens Power Plant Auto matio n Co . L t d. , Nanjing J iangsu 210018 , China
Abstract : The paper explains t he superiorit y of t he IA PWS2IF97 water and steam p ropert y standard as co m2 pared to IFC267 and p resent s an int roductio n to t he p rogressiveness , accurateness and adap tabilit y of t he sof t ware which has been developed according to t he former . Fig 1 and ref 1
Key words : water ; steam ; t hermal p roperties ; calculatio n sof t ware
范围内的不同区域的一组公式 : 0 前言 273 . 15 K ?T ?1073 . 15 K p ?100M Pa
( ) 1997 年 9 月 ,国际水和水蒸汽协会 IA PWS 1073 . 15 K < T ?2273 . 15 Kp ?10M Pa
采纳了一套新的工业用途水和水蒸汽热力性质公 较之 IFC267 的 6 个区 , IA PWS2IF97 少了一 式 ,这套公式的名称为“水和水蒸汽热力性质 I2 个区 。IA PWS2IF97 的全部适用范围划分为 5 个 A PWS 工业公式 1997”或简称为“IA PWS 工业公 区域 ,即 : 式 1997”和“IA PWS2IF97”。新公式 IA PWS2IF97 1 区 ———常 规 水 区 , 2 区 ———常 规 蒸 汽 区 ,代替了以前的工业公式 IFC267 。IA PWS2IF97 在 3 ———临界水区和蒸汽区 ,4 区 ———饱和线区 ,5 区计算热力性质的精度和速度上都有显著提高 。根 ———超高温过热区 据 IA PWS2IF97 推荐采用的公式 ,编制了面向对工业公式 IA PWS2IF97 总体的品质 , 可以用
象的“水和水蒸汽热力性质计算软件”,该软件可 精度 、区域边界的连续性和计算速度三个标准进
行衡量 。 以用作应用软件 ,查取水和水蒸汽的特性 ,也可以
1 . 1 精度 调用库文件和嵌入源代码供软件开发者使用 。
对 IA PWS2IF97 和 IFC267 进行相同测试 ,可
以得出结论 : IA PWS2IF97 的精度要比 IFC267 高 1 IAPWS2IF97 的性能品质 出一个数量级 。IA PWS2IF97 除了描述稳定的均 IA PWS IF97 工业公式包含了如下所给适用
收稿日期 :2001203226
( ) 作者简介 :徐杰彦19732,男 ,学士 ,江苏省电力试验研究所 ,从事电站性能及经济性研究。 ?33 ?
匀介质区域和饱和区的热力性质 ,还分别给出了序主窗口 。饱和水和饱和蒸汽线附近的亚稳态的过热液体区
域和过冷蒸汽区域的合理的数值 。
1 . 2 连续性
与 IFC267 相比 , IA PWS2IF97 另一个品质上
的飞跃是区域边界上明显地符合连续性要求 I2
A PWS2IF97 明显地保持在许可的被称之为布拉
格数的不确定性范围内 ,其值如下 :
() 1. 单相区 比
容 : ?0 . 05 %
焓 : ?0 . 2 kJ / kg
热容 : ?1 %
熵 : ?0 . 0002 kJ / kg?K 图 1 吉布斯自由能 : ?0 . 2 kJ / kg
2 . 1 输入参数() 音速 : ?1 % 2. 饱
p :压力 , T :温度 , V :比容 ; H :焓; 和区 饱和压力 : ?0 .
S :熵; X :干度 05 % 饱和温度 : ?0 .
2 . 2 相区02 %
单相区 :允许除 X 之外的任何两个参数作为 吉布斯自由能 : ?0 . 2 kJ / kg
输入 ,即使输入参数可能正是饱和状态 。 区域边界上 ,满足 2 区和 3 区边界的连续性
双相区 : X 是合法输入 ,但 p 和 T 不能同时 要求是最困难的 ,尤其是对定压热容而言 。对于
作为输入 。 IA PWS2IF97 而言 , c在这个边界的最大不连续 p 2 . 3 其它性质 :性为 0 . 35 % ,而相应的 IFC267 则超过了 6 % 。在
除输入参数中任意两个参数组合作为输入计 这方面 IA PWS2IF97 弥补了 IFC267 的缺陷 。
算出其它参数外 ,还可以计算出如下的参数 : 1 . 3 速度
W :音速第三个也是最大的一个相对 IFC267 的提高
U :内能是在计算速度方面 。在最为重要的 1 ,2 ,4 区 ,计
k :绝热指数算速度影响显著 , IA PWS2IF97 和 IFC267 的计算
c:定压比热p 速度比值达到 5 :1 。这个数值的得出是通过有关 c:定容比热 v 用户使用这几个区域内公式的频率的统计而计算 Pr :普朗特数 出的 。这意味着 ,在这些重要区域 , IA PWS2IF97 ηυ:动力粘度 :要比已经编制了程序的 IFC267 的速度快出不止 λ运动粘度 :
5 倍 。在 3 区 , IA PWS2IF97 比 IFC267 要快 3 . 6导热系数
倍 ,而 5 区则高达 12 . 2 倍 。Δn :光折射率 h :绝热焓降 这些参数对于热
力学和流体力学等很重要 。 基于 IAPWS2IF97 的计算软件 2 2 . 4 单位体系
本软 件 执 行 IA PWS2IF97 标 准 编 制 , 支 持 开发包所采纳的单位制是国际单位制 ,所有 Win32 开发平台的动态链接库 ,可以提供 A P I 程 输入 、输出参数均采用这个单位制 。如果采用的 序开发接口 ,以 Micro sof t Window s 95/ 98/ N T 动 其他单位制 ,如 : 工程单位 、英制单位或者是用户 态链接库 、DLL 形式提供 , 可以支持 C 、C + + 、 VB 、Excel 或 Delp hi 调用 ,供开发人员使用 ,也可
5 2 . 5 应用简介5 区 ,超过热蒸汽
6 使用软件时首先点击输入框前的复选框来选 欠饱和水 ,靠近饱和水线的区域 欠
7 定用作输入的两个参数 。任何两个参数都可以作 过热蒸汽 ,靠近饱和蒸汽线的区域
8 为输入 ,再选择相区 ,如果选定的输入已经足够 , 微饱和水 ,靠近饱和水线的区域
那么其它选框将变灰不能选中 。 状态框显示计9 微过热蒸汽 ,靠近饱和蒸汽线的区域
算中所出现的有用信息 : 如输 例如 :
(入越界 、计算出错或介质当前状态 即当前所处的 已知压力 、温度求区域
( ) ) R E GION p . T p As Do uble , T As Do uble水 、饱和 、临界 、过热 、超过热 5 个区。
As Integer 计算结果在输出框中显示 。
选中“其它性质”按钮 ,可以输出其它的热力 已知压力 、湿度求区域性质 ,例如粘度 、导热系数等 。可以通过点击“配 ( ) R E GION p . X p As Do uble , X As Do uble置”按钮来配置所需要的输出性质 。计算光的折 As Integer 射率所需要的波长 ,及对于汽轮机计算非常重要 3 . 3 非饱和区参数计算 的绝热焓降所需要的排汽压力也在“配置”对话框
非饱和区的参数计算按如下函数调用 ,其中中 。
area 为根据已知参数产生 ,计算时在内部传递 。
例如已知压力 、温度 ,求比容 、熵 : 3 IAPWS2IF97 水和水蒸汽软件包 ( p . T . V p As Do uble , T As Do uble , area As
的调用接口说明) IntegerAs Do uble
根据不同开发平台的要求提供调用动态链接 ( p . T . S p As Do uble , T As Do uble , area As
库例程 ,按下述格式说明 : ) IntegerAs Do uble
( ) 函数名 参数名 1 as 参数类型 ,3 . 4 饱和区参数计算as 返回
参数类型已知饱和温度求饱和压力 :
3 . 1 函数命名规则 ( ) p . S T As Do ubleAs Do uble
已知压力 、焓 、求湿度 :本计算软件的函数以大写字母命名 ,调用时
( p . H . X p As Do uble , H As Do uble , area 需要区分大小写 。 函数中采用了水和水蒸汽物
) As IntegerAs Do uble 理性质缩写字母
来说明输入 、输出关系 。最后一个缩写是输出参 3 . 5 其它物理参数
数 已知压力 、温度 、密度 ,此前的为输入参数 。它们分别是 : , 求运动粘度 : D YN2
υ ( V ISC p As Do uble , T As Do uble , As Do uble , 输入参数 :
) area As IntegerAs Do uble p - 压力 , T - 温度 , V- 比容 , H -焓 , S -
已知压力 、温度 、密度 、求导热系数 :熵 , X - 湿度
( λ( ) T HMCOND p As Do uble , T As Do uble , 输出参数 所有输入均可作为输出, 还有 :
) As Do uble , area As IntegerAs Do uble U - 内能 , c- 定压比热 , c定容比热 , W -p v
音速 4 结论3 . 2 分区函数计算 根据两个输入求取该参数所
水和水蒸汽性质的计算是热能工程领域科学 在的算法分区 。 软件中涉及的算法分区参研究 、工业应用的基础和工具 , IA PWS2IF97 公式 数定义为 : 的推出 ,使得计算分区和计算模型简化 ,计算速度 () 0 未确定的分区 无法确定或没有确定大大加快 。根据 IA PWS2IF97 公式编制“水和水 1 区 ,压缩的水 1 蒸汽热力性质计算软件”不仅提供标准版的可执 2 区 ,过热的蒸汽2 行文件 ,而且推出面向程序员用户的专业版和提
3 区 ,临界区供源代码的企业版 ,制作了供 VB 、Excel 或 Delp hi 3
4 区 ,饱和区 ,湿蒸汽区?35 ? 4
1 The Internatio nal Associatio n fo r t he Properties of Water and 调用动态链接库的例程 ,极大地方便了用户的应
Steam , Release o n t he IA PWS Indust rial Fo r mulatio n 1997 fo r 用 。t he Ther mo dynamic Properties of Water and SteamM . 1999 参考文献 :
行业信息
哈尔滨电机厂有限责任公司开发成功现代集成制造系统
当今世界进入信息时代 , 面向 21 世纪的产,即可装配性 、可制造性等 。哈尔滨电计的
工艺
钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程
性
业 ,正从以机器为特征的传统技术时代迈向以信 机厂有限责任公司 600M W 汽轮发电机的运行实 息为特征的系统技术时代 。制造业也从机械化 、 践证明它优于外国产品 ,该产品的前身是从美国 自动化大生产向信息化大生产迈进 。网络化的制 西屋公司引进的 。而西屋是实现现代集成制造系 造业正波及全球 。从传统制造迈向现代集成制 统的大型企业 ,它们已向世界宣布它们的汽轮发 造 ,是我国大型企业与国际接轨 、参与全球市场竞 电机采用最先进的现代化模块化
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
系统 ,不仅 争 、取得生存与发展的唯一出路 。因此 ,哈尔滨电 考虑到本公司的可制造性 ,而且适用于全球各个 机厂有限责任公司历经 3 年的开发而实现现代化 厂家 ,它们已经考虑到各个厂家的设备和生产能 管理体系具有重大意义 。 力等 ,而这些厂家自己并不知晓 ,这等于推销它们
我国产业问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
,微观来看 ,是组织体制与运行 的设计技术 ,只要买来即可投产 。哈尔滨电机厂 调度问题 ,组织和管理上的革新比技术和装备上 有限责任公司的计算机集成制造系统同样具有这 的改造更加迫切 ;宏观上看 ,是生产能力结构性过 种特点 。并行工程的核心在于把传统的多级垂直 剩 ,多数企业缺乏产品开发能力 ,没有适应市场需 型管理变为二级平面型管理 ,其优点是缩短开发 求的产品是问题的核心 。用信息技术促进制造技 周期 ,及早发现矛盾 ,减少变更次数 ,节省开发费 术的发展 ,是我国产业发展的根本出路 。哈尔滨 用 ,促进不同专业合作 。三峡机组的多国联合 、导 电机厂有限责任公司开发成功以信息为特征的计 地制造就要求这种并行工程 ,哈尔滨电机厂有限 算机集成制造系统从根本上解决了新产品设计开 责任公司已经满足这种要求 。 发和全球市场开拓问题 ,实现了“两头大 、中间小” 计算机集成制造系统是信息时代出现的先进
( 的产品型企业要求“两头”指设计和市场“, 中间” 技术 ,它利用计算机硬件 、网络 、数据库等高技术 ,
) 指加工设备。传统企业的弊端恰在于“两头小 、 将企业的经营管理 、
计划
项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载
、产品设计 、加工制造 、销 中间大”,即产品开发和市场开拓薄弱 ,而技改总 售 、服务等环节 ,和人力 、财务 、设备等资源集中起 是放在更新基础设备上 ,一旦产品不适应市场 ,设 来 ,使它充分发挥自动化的高效率 、高质量 ,同时 备的贷款便成为大包袱 。哈尔滨电机厂有限责任 又具有充分的灵活性 ,实现全局的优化 ,从而提高 公司的引进优化型 600M W 汽轮发电机便是符合 企业的竞争能力 ,并赢得高效益 。因此 ,它是企业 “两头大 、中间小”要求的实例 , 它的设计是一流 运作的主旋律 。现代集成制造系统是从计算机集 的 ,而且适合国情 ; 它适应市场需要 ,成为我国主 成制造系统出发 ,经历了信息集成 、过程集成 、企 力机组 。而它的中间加工设备能力 、各种环节 ,却 业集成以后才发展到现代集成制造系统的 。哈尔 尽可能简化 ,比如材料特殊 、加工较难的引线夹板 滨电机厂有限责任公司的这项开发成果为后续多 固定螺钉就委托沈阳高压螺钉厂加工 。“中间小” 台三峡机组的国产化提供了有利条件 ,对于提高 就是要求企业在全球采购价廉物美的零部件 ,这 企业新产品开发和国内外市场竞争能力具有重大 是企业优化经营的体现 。 意义 。
()李连贵现代集成制造系统实现了全过程的并行 ,即