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。

水和水蒸气热力性质IAPWS-IF97计算模型分析及算法设计

用面向对象的方法实现了最新水和水蒸气热力性质工业公式IAPWS-IF97(2007.8修订版),对其各区的计算模型进行了详细地分析并设计了相应的实现算法。实现了其所有区的基本方程、导出方程、各种属性的计算公式、反推方程。实现了2区的亚稳态蒸汽区的补充方程、B23方程和B2bc方程。给出了区域区分算法、2区子区域区分算法和3区通过压力p和温度T求密度ρ的牛顿迭代算法。详细地介绍了最新IAPWS-IF97的实现方法、注意事项、相关推导过程并且补充了等容比热容cv的计算机程序验证值。提高了B23与Ts(p)边界和B2bc与ps(T)边界的一致性。通过在造纸工业中的应用,表明该实现算法具有全面、精确、快速和自动测试等优点。

基于IAPWS-IF97及补充方程的水和水蒸气焓值计算程序的编制

针对水蒸气的温度T和压力p通常为已知变量,而IF97计算区域中3区的水蒸气无法在已知p、T的情况下直接求解其焓值的问题,采用将IAPWS-IF97及其补充方程IF97-S05相结合,摒弃了迭代方法,使用面向对象计算机编程语言c＋＋,编写了适用于1区~4区的水和水蒸气焓值计算程序,并将计算结果与第二版国际水蒸气表进行了对比.结果表明：应用该程序计算得出的水蒸气焓值与2008年的第二版国际水蒸气表吻合良好.

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。

水和水蒸汽性质的IAPWS-IF97计算模型

介绍了新型的水和水蒸汽性质计算模型——国际水和水蒸汽性质协会提供的 1 997年工业用计算模型 (简称 IAPWS-IF97) ,并与 IFC67模型进行对比 ,讨论了 IAPWS-IF97模型的计算速度和分区边界上的一致性。

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。

水和水蒸汽热力性质计算IAPWS-IF97的程序化

将国际通用工业用水和水蒸汽性质公式"IAPWS-IF97"实现了程序化,重点针对特定非显示公式区域热力性质的计算进行了详细研究,通过对所涉及的非线性方程求解的分析,寻找到合适的迭代初始值,从而保证了程序在各种区域的稳定性和高效性;通过与《水与水蒸汽》公布的数据进行对比,计算结果的相对误差小于1.00%,证明了计算结果的可靠性.

基于IAPWS-IF97的水和水蒸气性质计算模型及实现

将国际水和水蒸气性质协会(IAPWS)提供的1997 年工业用计算模型(简称IAPWS-IF97)和国际公式化委员会提供的1967年工业用计算模型(简称IFC67)的不同方面做了比较分析,最后结合工程实践,在确保计算结果精确、计算速度快的基础上补充了计算炯的函数,并根据IAPWS- IF97模型编制了基于构件技术的水和水蒸气性质计算软件。

基于IAPWS-IF97反推方程T(p,h)的水蒸汽温度计算程序的编制

在蒸汽动力循环和其他一些应用中，经常需要在已知变量（p，h）的情况下，求解水和水蒸汽的温度值，如采用IAPWS-IF97的基本方程迭代求解，计算效率低。采用IAPWS—IF97及其补充方程中提供的反推方程r（p，h），并对r（p，h）的计算区域进行了重新划分，在此基础上采用面向对象编程语言C3编写了已知变量（p，h）求解水和水蒸汽的温度值的计算程序，计算结果与第二版国际水蒸汽表进行了比较。

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。

工业用水和水蒸气热力性质计算公式—IAPWS-IF97

介绍了国际通用工业用水和水蒸气热力性质计算公式———IAPWS IF97公式 ,并与IFC 67公式进行了比较和讨论。IAPWS IF97公式在适用范围、区域划分及计算模型作了极大的改善 ,其优越性集中体现在计算速度 。

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及其基本数学模型

水和水蒸汽性质国际联合会于 1 997年通过的新型水和水蒸汽热力性质工业公式 (I APWS -IF97)具有精度高、计算耗时少 ,以及适用范围宽等特点 ,已经取代使用多年的IFC - 6 7公式。IAPWS -IF97将水和水蒸汽共分为五个区域 ,本文详细介绍了各区的基本计算数学模型。根据本文介绍的数学模型 ,我国动力工作者可方便地掌握和使用IAPWS -IF97公式。

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IAPWS-IF97的自然循环差压测量修正技术

清华大学核能与新能源技术研究院所设计的低温供热堆一回路采用全功率自然循环,具有很强的固有安全性。由于自然循环压头低,回路阻力对流量有较大影响,因此,降低一回路阻力是反应堆设计的关键技术之一。为验证设计的正确性,搭建了1个试验回路,模拟一回路自然循环。采用差压变送器测量回路压降时,引压管内水的温度差将导致其密度差,并进而带来很大的测量误差。IAPWS-IF97公式在计算水和蒸汽物性时具有很高的精度,为此,开发了基于该公式的ActiveX控件,计算水在不同温度和压力下的密度。将该控件应用到基于组态软件的数据采集系统中,实现了差压测量的在线修正。数据分析结果表明,通过这种修正,大幅提高了差压测量数据的精度。

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IAPWS-IF97的蒸汽流量计量系统

介绍了基于IAPWS-IF97的蒸汽流量计量系统的软硬件设计。系统采用工业计算机作为主机,设计了数据采集控制电路,根据IAPWS-IF97标准严格推导出了与蒸汽计量有关的温度、压力、流量的计算公式,并分析了与它们有关的误差及误差修正的方法,提供科学的数据分析报表, 最后给出了整个系统设计的流程。

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的高精度蒸汽流量仪表的研制

本文对现有蒸汽流量测量中的密度补偿方法进行了讨论,提出了一种采用水和蒸汽热力学工业公式IAPWS-IF97进行密度补偿的方法。开发了相关物性参数的计算软件包,设计了以MSP430F149单片机为核心的蒸汽流量计算仪,分析了其硬件结构和软件整体设计思想。实验表明,在工业常用水蒸汽范围内所得饱和蒸汽密度平均相对误差小于0.05%,过热蒸汽密度平均相对误差小于0.08%。该方法克服了传统蒸汽流量仪表补偿不能适应工况大范围变化或不能满足精度要求的缺陷,提高了测量的精度。