Источники разработки

Программы родились в некотом роде как побочный продукт, когда потребовалось создание быстродействующей библиотеки интерполяции свойств воды и водяного пара в широком диапазоне и, самое главное, с определённой точностью. В  данном случае табличных данных справочников оказывается явно недостаточно.

В PARVO67 расчёт свойств реализован на основе решения системы уравнений 1967г. (IFC-67). Соотношения для характеристических функций, а также для теплопроводности, вязкости и коэффициента поверхностного натяжения приведены в [1]. При желании проверить результаты расчёта по PARVO67, следует сравниваться с данными таблиц этой книги и, например, справочника [2]. Издания таблиц 50-х и 60-х годов для этой цели не очень подходят.

PARVO95 основана на введенной в 1995 г. новой системе уравнений "for General and Scientific Use" для расчета теплофизических свойств воды и водяного пара (IAPWS Formulation 95), принятой Международной ассоциацией по свойствам воды и водяного пара [3]. В эту ассоциацию входит и Россия, как ранее СССР. Параметрам критической точки посвящен документ [4]. Считается, что на сегодняшний день IAPWS-95 наилучшим образом описывает накопленные экспериментальные данные по свойствам воды и водяного пара. Соотношения для теплопроводности, вязкости и коэффициента поверхностного натяжения приведены в [6, 7, 8] соответственно. Сравнение результатов расчёта можно производить с материалами скелетных таблиц 1985 г. по [9], а также с тестовыми примерами в [3] и таблицами в [6, 7, 8].

Основные константы:
  • критическое давление – 22.064 МПа;
  • критическая температура – 647.096 K (373.946 ºC);
  • критическая плотность – 322 кг/м3;
  • удельная газовая постоянная – 0.46151805 кДж/(кг·K).
Все англоязычные первоисточники, на которые даются ссылки, а также ряд других интересных материалов доступны для скачивания: www.iapws.org.

Уже после 1995 г. была разработана и принята в 1997 г. упрощенная по сравнению с IAPWS-95 система для использования при производстве промышленных расчетов – IF-97. Несколько неполное изложение её можно найти в [11]. Там же приведены таблицы, рассчитанные с помощью IF-97. К достоинствам IF-97 можно отнести её относительную простоту (быстродействие!), наличие "обратных" соотношений и явных аппроксимаций для линии насыщения. Однако, по сравнению с IAPWS-95, есть и недостатки: ниже точность, особенно в области критической точки; разбиение области определения на несколько подобластей со своими соотношениями, что при компьютерном счете в ряде задач требует неприятных мероприятий по сшивке на границах; невозможность расчета свойств перегретой или переохлаждённой воды.
Итак, PARVO67 прилагается порядка ради, PARVO95 – основная расчетная программа, а PARVO97 вряд ли когда появится :).

Литература
  1. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. Мо-сква, Энергия, 1980.
  2. Ривкин С.Л., Александров А.А., Кременевская Е.А. Термодинамические производные для воды и водяного пара. Москва, Энергия, 1977.
  3. Release on the IAPWS Formulation-1995 for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for General and Scientific Use. International Association for the Properties of Water and Steam / Executive Secretary R.B.Dooley. Electric Power Research Institute. Palo Alto. CA 94304, USA.
  4. IAPWS Release on the Values of Temperature, Pressure and Density of Ordinary and Heavy Water Substances at their Respective Critical Points. International Association for the Proper-ties of Water and Steam. St. Peterburg, Russia, September 1992.
  5. J.R. Cooper, Int. J. Thermophys. 3, 55 (1982)
  6. Revised Release on the IAPS Formulation 1985 for the Thermal Conductivity of Ordinary Water Substance. London, England. September 1998
  7. Revised Release on the IAPS Formulation 1985 for the Viscosity of Ordinary Water Sub-stance. Erlangen, Germany. September 1997
  8. IAPWS Release on Surface Tension of Ordinary Water Substance. September 1994. Issued by the IAPWS. Executive Secretary R.B.Dooley. Electric Power Research Institute. Palo Alto. CA 94304, USA.
  9. IAPWS Release on Skeleton Tables 1985 for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance (September 1994)
  10. В.В. Сычев. Дифференциальные уравнения термодинамики. Издательство Наука, Мо-сква. 1981 г.
  11. А.А. Александров, Б.А. Григорьев. Таблицы теплофизических свойств воды и водяно-го пара. Издательство МЭИ, Москва. 1999 г.
На главную страницу
Ещё программы: Коллаж://софт

Hosted by uCoz