Термодинамика воды и пара IAPWS-IF97

Расчеты термодинамических свойств воды и пара применяются довольно широко в метрологической практике, например при расчете сужающих устройств. Основных базисных методик в настоящее время две - два стандарта организации IAPWS (Международной Организации Свойств Воды и Пара) - IAPWS-95 и IAPWS-97.

IAPWS-95 возникла раньше, рекомендуема для научных расчетов. В России аналог - ГСССД 187-99. Недостатком являлся медленный алгоритм компьютерных расчетов. Поэтому вскоре появился более быстрый индустриальный стандарт IAPWS-97, применяемый в системах АСУТП. Разница в расчетах небольшая, но все таки есть.

В программе КИП и А расчеты выполнены в стандарте IAPWS-IF97. Входные и рассчитываемые параметры приведены в таблице ниже:

Расчет термодинамических свойств воды и пара в программе КИП и А

При запуске модуля расчетов термодинамических свойств воды и пара, появляется окно (рисунок слева, для Android устройств), с изначально валидными входными параметрами давления и температуры рассчитываемой среды. Сразу же происходит расчет выходных величин, указанных в таблице выше.

Допустимыми являются значения температуры от 0 до 1000°C и давления от 10 Па до 100 МПа.

При изменении входных параметров, меняются рассчитываемые величины. Если входные параметры выходят за допустимые пределы, значения выходных величин устанавливаются равными 0.

В программе была использована библиотека функций IAPWS-IF97, компании Hummeling Engineering.

Рассчитываемые параметры		Пары входных параметров: p - абсолютное давление T - температура h - удельная энтальпия s - удельная энтропия
v	Удельный объем	p,T	p,h	p,s	h,s
ρ	Плотность	+	+	+	+
s	Энтропия	+	+	+	+
h	Энтальпия	+	+	+	+
u	Внутренняя энергия	+	+	+	+
g	Свободная энергия Гиббса	+	-	-	-
Cp	Изобарная теплоемкость	+	+	+	+
Cv	Изохорная теплоемкость	+	+	+	+
Kt	Изотермическая сжимаемость	+	+	+	+
λ	Коэффициент теплопроводности	+	+	+	+
k	Термический коэффициент диффузии	+	+	+	+
η	Динамическая вязкость	+	+	+	+
ν	Кинематическая вязкость	+	+	+	+
w	Скорость звука	+	+	+	+
αv	Изобарный коэффициент расширения	+	+	+	+
Pr	Число Прандтля	+	+	+	+
ε	Диэлектрическая постоянная	+	+	+	+