IAPWS-IF97水和水蒸气性质计算方法的补充模型及应用

临界区和超临界区水和水蒸气学性质的计算越来越受到重视。介绍了IAPWS-IF97补充模型的分区、模型及方程,重点讨论了IAPWS-IF97在区域3(包括临界区与超临界区)的最新补充模型v(p,T)。由这个补充模型与基本方程结合,可以快速、准确地计算水和水蒸气的各种导出性质。比较补充模型公式计算与采用牛顿迭代法计算的结果表明,IAPWS-IF97补充模型公式计算方法在精度和速度上具有显著的优越性。

汽水性质IAPWS-IF97公式简化模型

通过神经网络方法建立了基于汽水性质IAPWS-IF97公式的简化模型,设计了相应的控制组态,用于电站实时控制系统。

优化水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97计算模型的新方法

为提高IAPWS-IF97(2007.8修订版)的计算速度和精度,用面向对象的方法实现了水和水蒸汽热力性质的软件并用代码优化的方法对其计算模型进行了优化。优化的关键方法是用合并已知量、代数变换、删除公共子表达式、代码外提、强度削弱对其1、2、3区的基本方程、导出方程和反推方程进行优化。关键在于用强度削弱的方法对它们的幂运算进行优化。给出了优化规则和相应的优化算法。优化后,运算次数平均减少2.42倍,计算速度平均提高5.63倍。通过在造纸工业中的应用,表明优化后的程序具有计算速度更快、精度更高和提高了边界一致性的优点。

IAPWS-IF97水和水蒸气性质的补充模型

介绍国际通用工业用水和水蒸气热力性质计算公式-IAPWS-IF97的第3区域的模型,同时对第3区域进行的补充,使第3区域的适用范围、区域划分及计算模型作了极大的改善,大大提高了计算的速度,准确性和边界性的一致性得到了很好的体现。

IAPWS-IF97与IFC-67公式在超临界机组热力计算中的偏差分析

对IAPWS-IF97和IFC-67公式进行了简单对比。通过2种公式的计算偏差分析,说明了IAPWS-IF97公式在超临界600 MW机组热力计算中应用的优势及推广的必要性。

基于MATLAB GUI的IAPWS-IF97软件设计与开发

分析了IAPWS-IF97特点,以MATLAB中GUI功能为平台设计了IF97软件用户界面;研究了IF97公式中分段表达的规律,用MATLAB语言编制了相应的软件开发程序;阐述并例举了该软件的应用方法。

IAPWSIF97公式在火电厂仿真中的应用

火电厂仿真计算中涉及到水和水蒸气热力性质的计算一般采用查表法和拟合公式法,但查表法在有限的计算机硬件条件下计算速度较慢,难以实现火电厂动态仿真的实时性要求。对此,将IAPWS-IF97拟合公式用Visual C++6.0编程软件编制成动态链接库函数,用于仿真计算水和水蒸气的热力性质。与查表法相比,该方法计算速度有明显提高,可满足实时仿真要求。

基于最短加法链状态空间树的IAPWS-IF97快速计算方法

基于IAPWS-IF97水和水蒸汽物性的主要计算量是其中的大量二元、离散整指数幂值的计算。基于最短加法链状态空间树的二元、离散整指数幂值的快速计算方法,可提高使用IF97公式计算水和水蒸汽物性的速度。实例计算表明,其计算速度是直接调用计算机语言中的数学库幂函数计算的1.5~7倍,可以更好地满足对物性计算速度有高要求的热力计算分析任务的要求。提出的IAPWS-IF97快速算法软件实现复杂度低、可维护性高,算法的软件实现已经共享于Git Hub。

基于IAPWS-IF97的水和水蒸气热力性质计算在智能手机中的应用

智能手机的普及使我们的生活发生了重大的改变,而另一方面,在工业应用中仍然使用老方法来查找水蒸气的性质。文章介绍了如何将基于IAPWS-IF97的水蒸气性质计算软件移植至手机平台及其应用。

基于IAPWS-IF97的分区判断方法研究

基于IAPWS-IF97计算模型及其补充方程,提出了一种在p-T热力学面上4区紧邻区域分区方法,通过VBA编制了相应的计算函数。结果表明:新函数具有较简单的结构形式及较高的准确性,保留了人工调整接口并提高了应用过程中的灵活性;新函数在临界点附近根据参数δ确定迭代算法范围,提高了临界点附近的计算精度并控制了计算量;在Excel中计算新函数可减少了人工查询时间,提高应用优势。

基于IAPWS-IF97水和蒸汽体膨胀系数和压缩系数

根据国际水和水蒸气性质协会(IAPWS)1997 年工业用计算标准(简称IAPWS-IF97) 中的状态方程,推导出水和蒸汽的体膨胀系数和压缩系数的计算公式。该公式具有较高的精度,满足工程计算的需要,提高了工程计算效率。

水和水蒸汽物性参数计算程序开发

水和水蒸汽物性参数的准确计算对核动力系统热工水力特性模拟是必不可少的．基于 IAPWS-IF97标准,开发了求解热物性参数(压力、热力学温度、比热容、比焓、比熵、比内能、比定压热客、比定容热容)、输运物性参数(导热系数、动力粘度)和表面张力的程序．其功能：给定饱和压力或者饱和温度求解饱和水、饱和蒸汽的其他物性参数；给定压力、温度求解水在各个区域的物性参数；给定压力、焓求解水在各个区域的物性参数以及给定任意2个参数求解其他物性参数．并将实例计算结果与上海发电设备成套设备研究所杨宇开发的物性参数计算程序的计算结果进行了比较,基本相同．

基于最新补充方程的水和水蒸汽热物性软件开发

以IAPW S-IF97标准及其最新补充方程为框架模型,从根本上摒弃了迭代运算,在保证计算精度和良好的边界连续性的基础上,大大提高了计算速度,编制的水和水蒸汽热物性计算软件具有计算精度高、计算速度快、界面友好及丰富的扩展功能等诸多优点。该软件的开发可为准确的热工过程性能监测、热力系统设计和机组实验调试等关键课题提供可靠的研究基础。

水和蒸汽值计算模型的分析及实现

能量的交换与利用,应当从能量的"数量"和"质量"两个方面进行分析研究。作为能的"数量"和"质量"的综合指标,是对热力学体系进行热力学分析的基础之一。然而,水作为热力系统中应用最广泛的工质,其值的计算,尚有很多不清晰的地方。在IAPWS-IF97的基础上,对水和蒸汽值的计算方法进行了研究。编制了计算软件,实现了对水和蒸汽值的计算。

水和水蒸汽热力性质IAP WS-IF97公式及通用计算模型

通过IFC 67公式和IAPWS IF97公式的对比,介绍了IAPWS IF97公式的新特点,并依据IAPWS IF97公式,提出了水和水蒸汽热力性质的通用计算模型。同时,介绍了在此计算模型的基础上作者编制的水和水蒸汽热力性质计算软件。通过使用表明,IAPWS IF97公式具有计算速度快,计算精度高等很多优点,其已经成为新的国际标准。

0 ℃ 以下饱和水蒸汽压计算方法的比较

饱和水蒸汽压是冷却塔热力计算的基础参数之一,国内普遍采用的纪利公式不适于计算低温(小于0℃)条件下的饱和水蒸汽压。通过对多种计算公式的系统比较和分析,推荐了一种具有高准确度的计算公式(IAPWS R14-08(2011)公式),弥补了纪利公式的不足,为提高冷却塔热力计算的准确性奠定基础。

多通道相对湿度检测数据换算器的开发

本文引用IAPWS-IF97标准,开发多通道相对湿度检测数据换算器,以减少普通干湿球温度计的测量误差。

空气中逸散水蒸气传热及相变过程的行为研究

针对航母舰载机蒸汽弹射器滑道逸散水蒸气的传热与凝结现象,建立空气/水蒸气/凝结水三流体的流动、传热及相变过程数学模型。其中具有描述水蒸气复杂过程热力学行为的IAPWS模块以自定义程序并入模型中,利用Eulerian-Eulerian模型加入质量传递、能量传递和动量传递方程来实现水蒸气流动过程中传热传质问题的研究;在质量传递模型中加入液滴成核和生长理论模型,研究水蒸气的凝结过程。结果表明:在流动过程中,空气-水蒸气-液态水三流体混合,温度逐渐趋于一致;进气道入口压力越低,发动机对水蒸气的吸入量越大;伴随空气流动的水蒸气温度不断下降,并且会因有凝结现象发生;随着空气来流速度的增加,水蒸气的吸入量也会呈现先增加后下降的趋势;随着水蒸气流速的提高,水蒸气进气量上升,空气所占比例有所下降,但仍然是主导地位。

水和蒸汽热力性质查询计算软件的设计与开发

介绍IAPWS-IF97公式的特点,以DELPHI面向对象高级语言为平台设计了水和蒸汽热力性质的查询界面,编制了相应的软件程序,阐述了软件的应用方法。