快速准确地计算水和水蒸气物性参数的程序开发

摘要

快速而准确地计算蒸汽和水的热性能对于热工水力核分析的代码编译和一般应用中的性能计算至关重要。本工作的重点是为计算水的热力学性质作功能的简化，这对于代码应用方面足够简单而准确。对于热水力分析，通常采用线性插值法来计算水的热力学性质。然而，线性插值的算法需要花费大量的计算时间。另一种方法是使用简单的近似函数，通过近似函数的功能，可以在更少的计算工作量下获得热工水力特性。由于在整个压力范围内没有任何单一函数可以适用于定义热工水力特性，因此可以把整个压力范围分为不同的小范围，这些小范围的特性则通过不同的近似函数定义，并且可以在一定范围内调整一些函数以得到合适的属性数据。IAPWS-IF97蒸汽和水性能表已经开发了一系列用于不同蒸汽和水性质的近似函数，这些函数可适用于压力范围从0.0007 MPa至22 MPa，适用温度范围为1～450℃。将本工作程序开发函数的预测性能与IAPWS-IF97中蒸汽和水性能进行对比，给出两者的相对偏差，结果显示所开发函数的简单属性与IAPWS-IF97中的属性偏差远小于0.2％。一些用于蒸汽和水属性的开发功能也可应用于一般用途。这些近似函数已经用C++语言编译，并且在快速和计算机效率方面已经显示出良好的结果。

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摘要

Abstract

Contents

CHAPTER 1 Introduction

1．1 Background and significance

1．2 Motivation and objective

1．3 The Methodology

1．4 Literatu re review

CHAPTER 2 Thermodynamic properttes ot water

2．1 Introduction

2．2 Pure Substance

2．3 Thermodynamic Equilibrium

2．4 Properties of Systems

2．5 State

2．6 Temperature

2．7 Specific Volume

2．8 Water Phase Change

2．9 p-T(Pressure-Temperature)Diagram

2．10 Phase Change Definitions

2．11 Formation of Steam

2．12 Important Terms Relating Steam Formation

2．13 Entropy of Water

2．14 Thermodynamic Relations

CHAPTER 3 C++ Implementation of water and steam properties

3．1 Introduction

3．2 approximation functions of water and steam properties

3．3 Implementation

CHAPTER 4 Results and discussion

4．3 SATURATION PRESSURE

4．4 SPECIFIC ENTHALPY

4．4．1 LIQUID PHASE

4．4．2 VAPOR PHASE

4．5 SPECIFIC ENTROPY

4．5．1 LIQUID PHASE

4．5．2 VAPOR PHASE

4．6．1 LIQUID PHASE

4．6．2 VAPOR PHASE

CHAPTER 5 CONCLUSIONS

REFERENCES

PUBLICATION DURING MASTER

ACKNOWLEDGMENTS