水和水蒸汽比容及焓的拟合式
表 2 适用于超超临界 (特超临界) 压力的水和水蒸汽的物性参数拟合式
公
式
v = 917182 × 10- 4 - 298189 t- 218933 + ( 01275037 + 7141419 × 10- 10 t2198633) p (- 01859 196- 21656×10- 4 t) h= 2 324162 + 01902258 t11145 + ( - 1180941 - 1180063 ×10- 19 t61944) p (2185872- 2187833×10- 3 t) v= 911959×10- 4- 306698 t- 2. 9+ (01275727+ 9171944×10- 10 t21942) p (- 018675- 215×10- 4 t)
温度 ℃
显示 ( ∃ )
相对 ( ∆ )
h= 259 8108+ 01545264t1119046+ (01394045- 222855 t- 11588) p h = 2475193 + 115315t11045 + ( - 111048 - 110685 × 109t- 3. 3 ) p (51204- 0168705×Int)
本文推导的实用简易回归式, 仅用几个系数, 在一定的范围内代替 IFC 公式, 省去了查图、查 表这些烦琐的工作, 直接代入变量 p、t 求得结果, 十分方便, 精度相当高, 用于火电厂的热经济性定 量分析。
1 水和水蒸汽物性数据拟合式及精度
(1) 适用于高压、超高压、亚临界、及超临界 锅炉的水和水蒸汽的物性参数拟合式 (见表 1) (2) 适用于超超临界 (特超临界) 压力的水和 水蒸汽的物性参数拟合式 (见表 2) (3) 冷、热再热蒸汽及一些辅助蒸汽 (用于吹 灰、供热、自用等) (见表 3)
v = [ 9051168 - 113253 × 10- 7 t317253 + e (- 0136671+ 212921×10- 12t418417) p (018771- 319185×10- 15 t515873) ]- 1 v = ( 9971367 - 0101212t117575 + ( 013616 + 21278 × 10- 7 t217983 ) p (11097 715- 91412 5×10- 4 t) ) - 1 h= 130106+ 01947711t112521 + (017234- 912384×10- 10 t316606) p
1100～ 500～ 4160 580
2150～ 280～ 4170 390
5100 280
实际应用范围内
111
≤0136 ≤0167 ≤0129
31195×10- 4
≤1112×10- 4 ≤2135×10- 4 ≤9107×10- 5
v = - 01000629- 22514 t- 11844+ (0113336+ 3136736×10- 4 t11046) p - 1
分别对高压、超高压、亚临界、超临界及特超 临界参数较大范围变化幅度相匹配的温度适用范 围, 远远超出了机炉的运行限额, 所以具有很好的 适用性。
3 小结
给出的水和水蒸汽物性参数拟合式的特点 是:
( 1) 回归式的系数少, 形式简单, 使用范围 大, 计算精度高, 方便实用。可以利用计算器运算, 将回归式编入计算机运算更为方便;
过热蒸汽比容 8 v m 3·kg- 1
过热蒸汽焓值 9 h kJ ·kg- 1
h = 47105 + 21266 t1110826 + p (01803 75+ 114675×10- 3 t)
( 21131 -
0109536 t0155645 )
v = 6141716 × 10- 3 - 4441704t- 11712 + ( 01196015 4 + 917515 × 10- 11 t31386) p - 01503- 9×10- 4 t)
9100～ 20100
210～ 250
0100000019
1156×10- 4
10100～ 40100
230～ 290
≤010000007
≤51989×10- 4
10100～ 26100
140～ 180
≤010000001 ≤3106×10- 5
10100～ 160～ 40100 250
0198
≤9×10- 4
h= 2752100 + 0105750536 t11516 + (- 41027148 - 3102504 × 10- 22 t717) 30100 550
p (210885- 1155×10- 3 t)
36100 670
≤0177
≤2133×10- 4 (580 ℃, 35 M Pa 时, 其它各点 误差均较小)
过热蒸汽比容 1 v m 3·kg- 1
过热蒸汽焓值 2 h kJ ·kg- 1
过热蒸汽比容 3 v m 3·kg- 1
过热蒸汽焓值 4 h kJ ·kg- 1
公
式
V = 2. 9246×10- 3- 2001898t- 116609 + (01207291+ 212101×10- 6 t11782) p (- 01883303- 1197714×10- 4 t) h = 2611172 + 0126685 t113 + ( - 5120688 - 1117935 × 10- 25 t910549 ) p (2112975- 1176585×10- 3 t) v= 2134699×10- 3- 3086162t- 21111+ (01235855+ 1120002×10- 8 t2158) p (- 018056- 314×10- 4 t) h = 2716152 + 01047332 t115526 + ( - 21918 - 81988 × 10- 21 t713185 ) p (214465- 2115×10- 3 t)
适用范围
p 温度 M Pa ℃
8100～ 500～ 25100 560
最大误差 显示 ( ∃ ) 相对 ( ∆ ) 01000012 9108×10- 4
8100～ 500～ 25100 560
0163
≤210×10- 4
23100～ 29100
530～ 590
01000000317
3107×10- 5
0165～ 260～ 114 320
≤0100005 ≤3126×10- 4
v = - e (481286- 441498t010316) + p - 1×e (- 2129458+ 01045t015375)
适用范围
最大误差
p M Pa
温度 ℃
显示 ( ∃ )
相对 ( ∆ )
29100～ 33100
530～ 590
≤010000003 ≤315124×10- 5
28100～ 530～ 34100 590
≤011 ≤3118×10- 5
28100～ 34100
530～ 590
≤0100000021 ≤211×10-
23100～ 530～ 25100 550
≤0108 ≤2126×10- 5
序 号
参 数
过热蒸汽比容 1 v m 3·kg- 1
过热蒸汽焓值 2 h kJ ·kg- 1
过热蒸汽比容 3 v m 3·kg- 1
过热蒸汽焓值 4 h kJ ·kg- 1
过热蒸汽比容 5 v m 3·kg- 1
过热蒸汽焓值 6 h kJ ·kg- 1
h = 3063190+ 9191635×10- 9 t319+ (- 013729- 6181795×10- 48 t1713135) p (51734- 7187×10- 3 t)
10100～ 140～ 50100 180
01534 ≤816×10- 4
23100～ 25100
530～ 550
≤010000001 ≤713×10- 6
( 2) 由于形式简单, 又可将拟合式变换后求 解另外两个参数, 写成显函数式或隐函数式, 加变 换为 p = f (h, t) , t= f (h, p ); 或 p = f (v, t) , t= f (v, p ) 的形式直接求解或利用可编程计算器迭代 求解, 一式三用;
20
华东电力
1999 年第 7 期
23100～ 530～ 30100 590
01154 ≤416×10- 5
过冷水比容 5 v m 3·kg- 1
过冷水比容 6 v m 3·kg- 1
过冷水焓值 7 h kJ ·kg- 1
v = (9641127- 41606×10- 4 t2132+ (014989+ 710332×10- 11 t4112554) p - 1
( 3) 尤其是计算机的广泛应用, 以较高精度 的拟合式代替查曲线图或数据表更能体现出它的 优越性来。
推出的回归式形式简单, 精度高, 计算结果与 当今公认的 IFC 公式计算的水和水蒸汽性质表 达到一致的精度。
表 1 适用于高压、超高压、亚临界、及超临界锅炉的水和水蒸汽的物性参数拟合式
序 号
参 数
水和水蒸汽的物性参数, 在热力设备系统设 计及火力发电厂进行热系统经济性定量分析中, 一定要事先由压力及温度求取比容、比焓。
况且压力及温度这两个变量不为表中节点上 的数据, 要进行 3 次直线内插才能得到一个数据, 十分麻烦。使用国际公式化委员会制定的 1967 年 工业用 IFC 公式系数太多, 计算式长而烦琐, 且 非要用计算机。
水和水蒸气的焓
水和水蒸气的焓水或水蒸气的焓h，是指在某一压力和温度下的1千克水或1千克水蒸气内部所含有的能量，即水或水蒸气的内能u与压力势能pv 之和(h=u+pv)。
水或水蒸气的焓，可以认为等于把1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该水或水蒸气的压力和温度下所吸收的热量。
焓的单位为“焦/千克”。
(1)非饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该非饱和水的压力和温度下所吸收的热量。
(2)饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该饱和水的压力对应的饱和温度时所吸收的热量。
饱和温度随压力增大而升高，因此饱和水焓也随压力增大而增大。
例如：绝对压力为3.92兆帕时，饱和水焓为1081.9 x 103焦/千克;在绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓则为1399.3 x 103焦/千克。
(3)饱和水蒸气焓：分为干饱和水蒸气焓和湿饱和水蒸气焓两种。
干饱和水蒸气焓等于饱和水焓加水的汽化潜热；湿饱和水蒸气焓等于1千克湿饱和蒸汽中，饱和水的比例乘饱和水焓加干饱和汽的比例乘干饱和汽焓之和。
例如：绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓为1399.3 x103焦/公斤；汽化潜热为1328 x103焦/公斤。
因此，干饱和水蒸气的焓等于：1399.3 x103+1328x103=2727.3 x 103焦/千克。
又例如:绝对压力为9.81兆帕的湿饱和水蒸气中，饱和水的比例为0.2,(即湿度为20%)干饱和水蒸气比例为0.8(即干度为80%)，则此湿饱和水蒸气的焓为1399.3 x103 x 0.2十2727.3 x103x0.8=2461.7x 103焦/千克。
(4)过热水蒸气焓：等于该压力下干饱和水蒸气的焓与过热热之和。
例如：绝对压力为9.81兆帕，温度为540℃的过热水蒸气的干饱和水蒸气的焓为2727.3 x 103焦/千克，过热热为750.4 x 103焦/千克。
则该过热水蒸气的焓为:750.4 x 103+2727.3 x 103=3477.7 x 103焦/千克。
适用于汽轮机建模的饱和水和饱和水蒸汽焓值近似公式
适用于汽轮机建模的饱和水和饱和水蒸汽焓值近似公式张宇，赵书强华北电力大学电力工程系，河北保定（071003）E-mail ：hillonwind@摘 要：为了建立电力系统中长期稳定仿真的详细汽轮机模型，必须把抽汽的影响考虑进去。
目前对于饱和水和饱和水蒸汽焓值的计算方法主要有IFC 公式读热力性质表，然后用插值法算出某压力或温度状态的焓值，和IAPWS—IF97公式非显式代数方程迭代法。
这些方法在仿真软件上应用十分困难，本文提出计算饱和水和饱和水蒸汽焓值的近似公式，适用于目前电力系统的主要机组135MW ～1000MW ，相对误差2%。
关键词：饱和水；饱和水蒸汽；焓；汽轮机模型1. 引言汽轮机是以水蒸汽作为工质，因此在汽轮机的分析计算中，确定某种状态下水蒸汽的性质和参数至关重要。
目前广泛使用的计算水和水蒸汽性质参数的公式是国际水和水蒸汽热力性质协会1997年制订的IAPWS—IF97公式，仍然在使用的是国际公式化委员会1967年制订的IFC67公式。
这两个公式采用迭代和插值法计算水和水蒸汽焓值，单独详细的研究汽轮机时，可以使用这两套公式，而在电力系统仿真中，由于要多机仿真，在建立汽轮机模型时，如果还使用这两套公式，将会导致计算速度下降，甚至无法取得结果。
进入汽轮机做功的是过热蒸汽，低加后几级抽汽和低压缸排汽是饱和蒸汽，抽汽加热凝结水和给水后冷却成饱和水。
所以研究汽轮机时，主要研究过热蒸汽、饱和蒸汽和饱和水的性质。
汽轮机的内功率可以表示为：1()nt tc si tc ci i N G h G h h ==−−∑式中：G t 为主蒸汽流量；h tc 为凝汽汽流在汽轮机的比焓降;n 为汽轮机抽汽总数；G si 为汽轮机第i 级抽汽的质量流量；h ci 为第i 级抽汽 在汽轮机的比焓降。
第i 级加热器的动态热平衡为[5]：msi si dwit di woi wi i mi md G h G h G h m c dtθµ+=+V V V 式中：G si 、G dwit 分别为进入第i 级加热器的抽汽和疏水的质量流量；G woi 为该加热器出口处的给水质量流量；∆h si 、∆h di 、∆h wi 分别为相应的焓值；m mi 、c m 分别为加热器的金属质量和比热容；µ为考虑工质热容影响后的金属有效因子。
热工基础知识
热⼯基础知识热⼯基础知识1、⽔和⽔蒸汽有哪些基本性质？答：⽔和⽔蒸汽的基本物理性质有：⽐重、⽐容、汽化潜热、⽐热、粘度、温度、压⼒、焓、熵等。
⽔的⽐重约等于1（t/m3、kg/dm3、g/cm3）蒸汽⽐容是⽐重的倒数，由压⼒与温度所决定。
⽔的汽化潜热是指在⼀定压⼒或温度的饱和状态下，⽔转变成蒸汽所吸收的热量，或者蒸汽转化成⽔所放出的热量，单位是：KJ/Kg。
⽔的⽐热是指单位质量的⽔每升⾼1℃所吸收的热量，单位是KJ/ Kg· ℃，通常取4.18KJ。
⽔蒸汽的⽐热概念与⽔相同,但不是常数，与温度、压⼒有关。
2、热⽔锅炉的出⼒如何表达？答：热⽔锅炉的出⼒有三种表达⽅式，即⼤卡/⼩时（Kcal/h）、吨/⼩时(t/h)、兆⽡（MW）（1）⼤卡/⼩时是公制单位中的表达⽅式，它表⽰热⽔锅炉每⼩时供出的热量。
（2）"吨"或"蒸吨"是借⽤蒸汽锅炉的通俗说法，它表⽰热⽔锅炉每⼩时供出的热量相当于把⼀定质量（通常以吨表⽰）的⽔从20℃加热并全部汽化成蒸汽所吸收的热量。
（3）兆⽡(MW)是国际单位制中功率的单位，基本单位为W （1MW=106W）。
正式⽂件中应采⽤这种表达⽅式。
三种表达⽅式换算关系如下：60万⼤卡/⼩时（60×104Kcal/h）≈1蒸吨/⼩时〔1t/h〕≈0.7MW3、什么是热耗指标？如何规定？答：⼀般称单位建筑⾯积的耗热量为热耗指标，简称热指标，单位w/m2,⼀般⽤qn表⽰，上表数据只是近似值，对不同建筑结构，材料、朝向、漏风量和地理位置均有不同，纬度越⾼的地区，热耗指标越⾼。
4、如何确定循环⽔量？如何定蒸汽量、热量和⾯积的关系？答：对于热⽔供热系统，循环⽔流量由下式计算：G=[Q/c(tg-th)]×3600=0.86Q/(tg-th)式中：G - 计算⽔流量，kg/hQ - 热⽤户设计热负荷，Wc - ⽔的⽐热，c=4187J/ kgo℃tg﹑th－设计供回⽔温度，℃⼀般情况下，按每平⽅⽶建筑⾯积2~2.5 kg/h估算。
水和水蒸汽表计算程序 WaterPro for Windows
《湖南电力》1998年第6期水和水蒸汽表计算程序W aterP ro fo r W indow s湖南省电力勘测设计院(410007) 李国斌摘 要 水和水蒸汽表计算程序是能源工程常用的程序。
该程序能够计算水和水蒸汽的饱和温度、饱和压力、焓h、熵s、比容v、火用e(exergy),并提供了16位动态连接库w ater.dll,可用于W indow s下涉及水和水蒸汽性质有关的应用软件开发。
关键词 水和水蒸汽表 计算程序 动态连接库 VB编程1 概 述 水是稳定的传热介质,水蒸汽是常用的动力工质。
水和水蒸汽的热物理性质参数,包括平衡性质和传递(或作“输运”)性质是能源工程科研设计人员和广大热工教师需要频繁套用的数据资料之一,受到国际学术界的重视。
为此,已在历届国际水蒸汽性质会议上先后规定并修订了国际公认的水和水蒸汽热力性质骨架数据表,制定了IFC(国际公式化委员会)内插式,逐步补充了传递性质的图表。
随着节能技术的发展,标志能量可用性的定量指标“火用”e参数得到推广应用。
原先盛行的“热平衡分析”被“火用平衡分析”所取代。
水和水蒸汽表计算程序提供了可直接调用的求“火用”e函数。
水和水蒸汽表计算程序采用当前国际公认的“工业用1967年IFC公式”作为计算依据,能够计算水和水蒸汽的饱和温度、饱和压力、焓h、熵s、比容v、火用e。
计算结果在国际水蒸汽热力性质骨架表的允差范围内。
2 编程要点程序使用M S-Fo rtan5.1和16位VB4.0进行开发。
M S-Fo rtan5.1用于编制计算部分,并且生成16位动态连接库w a2 ter.dll供W indow s下程序开发用。
使用VB4.0开发程序界面,以增加用户友好性。
3 主要功能 程序具有如下主要功能:a.已知饱和温度t(或饱和压力p s),求饱和压力p s(或饱和温度t);b.已知温度t、压力p,求焓h、熵s、比容v;c.已知温度t、压力p、环境温度ten,求对应的火用e;d.已知干度x和饱和压力p,求对应的汽水混合物的焓或熵;e.已知焓h(或熵s)和温度t(或压力p),计算压力p(或温度t)。
IFC97水和蒸汽性质计算公式介绍
水和水蒸气热力性质计算公式1.1 工业用1967年IFC 公式 1.1.1 1967年IFC 公式的特点(1)将整个水和水蒸气的研究区域分为6个子区域（图 0-1），整个区域的覆盖范围为压力从0Pa （理想气体极限）到100Mpa ，温度从0.01℃到800℃，水或蒸汽根据状态参数值的不同位于某一区域内，或是在区域之间的边界上。
图 0-1水蒸气子区域划分(2)所有子区域的特性参数都用数学解析式表示，便于进行数值计算，尤其适合于微型计算机的应用。
(3)采用无因次的折合比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)ψ及折合比吉布斯自由能(比吉布斯函数)ζ作为正则函数，前者以折合温度Θ、折合比体积χ作为自变量；后者则以折合温度Θ、折合压力β作为自变量。
根据正则函数，可由均匀物质的热力学微分方程式求导得出工质的特性参数表达式—导出函数，将已知的折合自变量代入这些表达式，就可以将工质的特性参数算出来。
所以正则函数是公式的定义性表达式，而导出函数则是为了实际应用而建立的，是正则函数的补充。
(4)所有热力学物理量均可无因次的折合量表示，只在输入或输出计算机时需考虑物理量的单位及数值，中间无需考虑，这对于简化运算是很有好处的。
(5)热力性质表采用国际单位制，已普遍为各国公认和接受。
无因次的折合量如下：折合压力 1c p p =β 折合温度 1/c T T =Θ 折合比体积 1/c v v =χ 折合比焓 )/(11c c v p h =ε 折合比熵 )//(111c c c T v p s =σ 折合比吉布斯自由能 σεζΘ-==)/(11c c v p g 折合比亥姆霍兹自由能 βχζψ-==)/(11c c v p f 折合气体常数 )/(11111c c c v p T R I =折合饱和压力 1/)(c s k p p =Θβ，)(T p p s s = 折合饱和温度 1/)(c s k T T =Θβ，)(p T T s s = 折合三相点温度 1/c t t T T =Θ折合三相点压力 1/)(c t t k t p p =Θ=ββ以上各式中 p 、T 、v 、h 、s —压力、热力学温度、比体积、比焓及比熵；g f —比吉布斯自由能(比吉布斯函数)、比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)；1c p 、1c T 、1c v 、1R 、s p 、s T 、t T 、t p —临界压力、临界温度、临界比体积、气体常数、饱和压力、饱和温度、三相点温度和三相点压力。
水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式及其通用计算模型
水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式及其通用计算模型1. 前言水和水蒸汽作为一种常规工质，在动力系统中得到很广泛的应用。
第六届国际水蒸汽性质会议成立的国际公式化委员会IFC(International Formulation Committee)制定了用于计算水和水蒸汽热力性质的IFC公式，并在此基础上不断的提出新的计算公式，比较为大家所熟悉的就是工业用1967年IFC公式（简称IFC-67公式），IFC-67公式在较长一段时间内得到了广泛的应用。
随着工程应用技术水平的不断提高，对水和水蒸汽性质的热力计算精度和速度的要求也相应的提高，IFC-67公式存在诸如计算精度低、计算迭代时间长、适用范围窄的缺陷也越来越明显。
因此，1997年，在德国Erlangen召开的水和水蒸汽性质国际联合会（IAPWS）上，通过并发表了全新的水和水蒸汽计算模型，此模型是由德、俄、英、加等7国12位科学家组成的联合研究小组提出的，即IAPWS-IF97公式。
自1999年1月1日后，水和水蒸汽性质国际联合会（IAPWS）要求在商业合同中采用新型的水和水蒸汽热力性质工业公式（IAPWS-IF97公式）。
目前，我国电力工业与国际上有着密切的联系，随着我国进口机组的增多以及国产机组的部分出口，尽快使用新的水和水蒸汽热力性质计算标准也就显的特别重要。
因此，我们应该尽快了解并推广使用IAPWS-IF97公式。
本文介绍了IAPWS-IF97公式的新特点，分析了此公式在工程和科研中提高计算精度和速度的原因，并且给出了基于此公式编制的水和水蒸汽热力性质参数计算软件。
2.关于IAPWS-IF97公式2.1概述IAPWS-IF97公式作为最新的并且得到国际广泛承认的水和水蒸汽性质计算公式，在工程设计和科学研究中都很有意义。
它的适用范围更为广泛，在IFC-67公式的适用范围基础上增加了在科研和工程中日益关注的低压高温区。
而且在原来有的水和水蒸汽参数的基础上又增加了一个重要参数：声速。
饱和水蒸气压公式
Thunder 公司的饱和水蒸气的计算公式是根据 Wexler-Greenspan 水汽压公式来 的，只是方程中所用的系数值 g 和 k 取 得更加精确，所查阅的 Thunder 公司资料中没有指出其公式计算出的不确定度， 但我们同 Michell 公司的公式以及相应的其它同
类计算公式比对从数据上可以看出值是比较接近的，说明该公式精度是很高的，只 是公式的表达方式不同。 Thunder 公司的露点和霜点的计算公式，如下： 在水面上(露点计算公式)：
3.64449 × 10 -4
A2
2.60553 × 10 -5
2.93228 × 10 -5
2.93631 × 10 -5
A3
3.86501 × 10 -7
2.61474 × 10 -7
4.88635× 10 -7
A4
3.82449 × 10 -9
8.57358 × 10 -9
4.36543 × 10 -9
资料中给出的露点计算公式是将求饱和水蒸气压简化公式中的温度值反推，公 式如下：
在水面上：
在-45℃ ~+60℃ 温度范围内，露点值 td 的不确定度为 ±0.04℃ 。 在冰面上：
在-65℃~+0.01℃ 温度范围内，霜点值 td 的不确定度为±0.08℃ 。 在增强因子的计算中， Michell 也给出了两个公式，条件主要是由环境的压 力值来确定的，公式如下： 若压力 P 在 3kPa ~ 110kpa 间：
, T 的单位为 K ：温度范围 t ： 0℃ ~100℃ 系数 g 值列表如下
g0
2836.574
4
g1
6028.076
559
g2
19.5426 3612
IFC97水和蒸汽性质计算公式介绍
水和水蒸气热力性质计算公式1.1 工业用1967年IFC 公式 1.1.1 1967年IFC 公式的特点(1)将整个水和水蒸气的研究区域分为6个子区域（图 0-1），整个区域的覆盖范围为压力从0Pa （理想气体极限）到100Mpa ，温度从0.01℃到800℃，水或蒸汽根据状态参数值的不同位于某一区域内，或是在区域之间的边界上。
图 0-1水蒸气子区域划分(2)所有子区域的特性参数都用数学解析式表示，便于进行数值计算，尤其适合于微型计算机的应用。
(3)采用无因次的折合比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)ψ及折合比吉布斯自由能(比吉布斯函数)ζ作为正则函数，前者以折合温度Θ、折合比体积χ作为自变量；后者则以折合温度Θ、折合压力β作为自变量。
根据正则函数，可由均匀物质的热力学微分方程式求导得出工质的特性参数表达式—导出函数，将已知的折合自变量代入这些表达式，就可以将工质的特性参数算出来。
所以正则函数是公式的定义性表达式，而导出函数则是为了实际应用而建立的，是正则函数的补充。
(4)所有热力学物理量均可无因次的折合量表示，只在输入或输出计算机时需考虑物理量的单位及数值，中间无需考虑，这对于简化运算是很有好处的。
(5)热力性质表采用国际单位制，已普遍为各国公认和接受。
无因次的折合量如下：折合压力 1c p p =β 折合温度 1/c T T =Θ 折合比体积 1/c v v =χ 折合比焓 )/(11c c v p h =ε 折合比熵 )//(111c c c T v p s =σ 折合比吉布斯自由能 σεζΘ-==)/(11c c v p g 折合比亥姆霍兹自由能 βχζψ-==)/(11c c v p f 折合气体常数 )/(11111c c c v p T R I =折合饱和压力 1/)(c s k p p =Θβ，)(T p p s s = 折合饱和温度 1/)(c s k T T =Θβ，)(p T T s s = 折合三相点温度 1/c t t T T =Θ折合三相点压力 1/)(c t t k t p p =Θ=ββ以上各式中 p 、T 、v 、h 、s —压力、热力学温度、比体积、比焓及比熵；g f —比吉布斯自由能(比吉布斯函数)、比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)；1c p 、1c T 、1c v 、1R 、s p 、s T 、t T 、t p —临界压力、临界温度、临界比体积、气体常数、饱和压力、饱和温度、三相点温度和三相点压力。
汽轮机热耗率的实用简捷计算
汽轮机热耗率的实用简捷计算上海交通大学(上海 200240) 虞亚辉 蒋安众 孙蔚婷[摘 要] 根据最小二乘法的原理,推导出电厂汽轮机在实用范围内,由压力P与温度t表示的水和水蒸汽比容v、焓h的函数表达式,不用查水和水蒸汽性质图表,就能方便地求解汽轮机的热耗率。
该函数表达式可用于机组热力性能试验、热力统计计算、现场热力小指标竞赛,具有计算精度高,简捷、方便、实用的特点。
[关键词] 汽轮发电机组 热耗率 简捷计算 汽机的热耗是指汽轮发电机组每发1kW・h的电能所消耗的热量。
它是反映机组能量转换过程中的一项重要的经济指标。
通常的方法以蒸汽的压力P与温度t查水和水蒸汽性质图表,使用直线插值法求取比容及焓,或利用国标水和水蒸汽性质的工业用公式程序编入计算机进行计算,但该公式长而复杂,系数太多,这样必须使用计算机,给有些场合带来不便。
本文从汽轮机实用范围的水和水蒸汽压力及温度的可测参数出发,利用最小二乘法,求解比容及焓高精度的分段函数拟合式,将比容和焓用压力P与温度t表示为幂函数(或变幂函数)的表达式,具有方便、简捷、计算精度高之特点,可以很好地用于汽轮发电机组的热耗率、热效率、煤耗率等热经济性定量分析。
本文推导的水和水蒸汽比容与焓拟合式可适用于高压的单缸机组、也适用于超高压、亚临界、超临界压力参数的多缸机组经济性分析。
1 汽轮机热耗率计算式汽轮机的热耗率可分为毛热耗率、半净热耗率及净热耗率:毛热耗率计算式:q mao=Q/(N e+N qb)k J/(kW・h) (1)半净热耗率计算式:q bj=Q/N e k J/(kW・h)(2)净热耗率计算式:q j=Q/(N e(1-a) k J/(kW・h)(3) Q=D0h0-D gs h gs+D zr(h zr-h gp)+D grjw h grjw+D zrjw(h zr-h zrjw)-∑D gr(h gr-h fh) M J/h(4)式中 Q———汽轮机的总热耗,M J/h;a———机组厂用电率,%;D0———主蒸汽流量,t/h;D zr———再热蒸汽流量,t/h;D gr———供热蒸汽流量,t/h;h gr———供热焓,k J/kg;∑D gr(h gr-h fh)———机组对外的供热量,M J/h;h fh———返回水焓,k J/kg。
水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式及其通用计算模型
水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式及其通用计算模型1. 前言水和水蒸汽作为一种常规工质，在动力系统中得到很广泛的应用。
第六届国际水蒸汽性质会议成立的国际公式化委员会IFC(International Formulation Committee)制定了用于计算水和水蒸汽热力性质的IFC公式，并在此基础上不断的提出新的计算公式，比较为大家所熟悉的就是工业用1967年IFC公式（简称IFC-67公式），IFC-67公式在较长一段时间内得到了广泛的应用。
随着工程应用技术水平的不断提高，对水和水蒸汽性质的热力计算精度和速度的要求也相应的提高，IFC-67公式存在诸如计算精度低、计算迭代时间长、适用范围窄的缺陷也越来越明显。
因此，1997年，在德国Erlangen召开的水和水蒸汽性质国际联合会（IAPWS）上，通过并发表了全新的水和水蒸汽计算模型，此模型是由德、俄、英、加等7国12位科学家组成的联合研究小组提出的，即IAPWS-IF97公式。
自1999年1月1日后，水和水蒸汽性质国际联合会（IAPWS）要求在商业合同中采用新型的水和水蒸汽热力性质工业公式（IAPWS-IF97公式）。
目前，我国电力工业与国际上有着密切的联系，随着我国进口机组的增多以及国产机组的部分出口，尽快使用新的水和水蒸汽热力性质计算标准也就显的特别重要。
因此，我们应该尽快了解并推广使用IAPWS-IF97公式。
本文介绍了IAPWS-IF97公式的新特点，分析了此公式在工程和科研中提高计算精度和速度的原因，并且给出了基于此公式编制的水和水蒸汽热力性质参数计算软件。
2.关于IAPWS-IF97公式2.1概述IAPWS-IF97公式作为最新的并且得到国际广泛承认的水和水蒸汽性质计算公式，在工程设计和科学研究中都很有意义。
它的适用范围更为广泛，在IFC-67公式的适用范围基础上增加了在科研和工程中日益关注的低压高温区。
而且在原来有的水和水蒸汽参数的基础上又增加了一个重要参数：声速。