Найти тему

Расчёт теплофизических свойств воды и водяного пара

Данная статья будет обновляться по мере реализации и (или) корректировки задуманного плана работ.

В пакет на Python wsprops (water-steam properties) будут включены классы, позволяющие рассчитывать теплофизические свойства воды и водяного пара для трёх областей (см. рис. из [1] ниже): Область 1 (вода), Область 2 (перегретый пар) и Область 4 (влажный пар).

Расчётные формулы взяты из [1].

Классы для определение свойств воды и водяного пара в Области 3 и в Области 5 реализованы не будет, т. к. для расчёта пароводяного цикла электростанций на базе парогазовых установок эти области не нужны.

Класс SaturationCurve используется для определения границ Области 4 и границы между Областью 1 и Областью 2.

Классы Region1, Region2 имеют основной расчётный метод props_Tp, возвращающий по заданным значениям температуры и давления значения словарь, содержащий следующие величины:

h - удельная энтальпия, Дж/кг;

s - удельная энтропия, Дж/кг/К;

cp - удельная изобарная теплоёмкость, Дж/кг/К;

cv - удельная изохорная теплоёмкость, Дж/кг/К;

v - удельный объём, м3/кг;

u - удельная внутренняя энергия, Дж/кг;

w - скорость звука, м/с

Класс Region4 (область влажного пара) будет использовать функционал классов Region1 (вода) и Region2 (перегретый пар). Основной метод - props_px (входные параметры - степень сухости и давление влажного пара).

В классах так же будут реализованы методы props_ph (входные параметры - давление и энтальпия) и props_ps (входные параметры - давление и энтропия).

На завершающем этапе будет создан класс HSDiag (hs-диаграмма), назначение которого - по полученным значениям входных параметров определить соответствующую этим значениям область и вызвать метод соответствующей этой области класса.

Разработка пакета wsprops завершена (см. ссылку ниже).

Пакет для расчёта теплофизических свойств воды и водяного пара.

Ссылки

1. Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam (The revision only relates to the extension of region 5 to 50 MPa);

2. Проектирование программы hs-диаграмма.