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Thermodynamische und Transport-Eigenschaften des Wassers und des Dampfs
 
Die Dampftabellenanwendung berechnet 31 thermodynamische und Transporteigenschaften Wasser und Dampf. Sie erlaubt, dass 16 verschiedene Kombinationen der Eingangsvariablen für Berechnungen verwendet werden. Eingangsvariablen, die verwendet werden können, sind: Druck, Temperatur, Enthalpie, Entropie, Volumen, interne Energie und Dampfqualität. Die Anwendung verwendet die neue industrielle Formulierung für Dampftabellen, „IAPWS industrielle Formulierung 1997 für die thermodynamischen Eigenschaften des Wassers und Dampf (IAPWS-IF97)“ genannt und ersetzt die vorhergehende industrielle Formulierung, IFC-67. IAPWS-IF97 verbessert erheblich Genauigkeit und Geschwindigkeit der Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften, die mit der alten Formulierung verglichen werden. Für Transporteigenschaften basieren Berechnungen auf den spätesten international geltenden Gleichungen auch, die von IAPWS vorhanden sind.


Einleitung in ein IAPWS-IF97
 
1997 nahmen die internationale Vereinigung für die Eigenschaften des Wassers und der Dampf (IAPWS) eine neue Formulierung für die thermodynamischen Eigenschaften des Wassers und des Dampfs für industriellen Gebrauch an. Diese neue Formulierung, IAPWS genannt industrielle Formulierung 1997 für die thermodynamischen Eigenschaften des Wassers und des Dampfs (IAPWS-IF97), ersetzt die vorhergehende industrielle Formulierung, IFC-67, das die Basis für Kraftwerksberechnung und andere Anwendungen in der Energietechnik seit den späten sechziger Jahren gebildet hatte. IAPWS-IF97 verbessert erheblich Genauigkeit und Geschwindigkeit der Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften, die mit IFC-67 verglichen werden.
 

Vorteile von IAPWS-IF97
 
Die treibende Kraft hinter der Entwicklung der neuen Formulierung war erhöhte rechnengeschwindigkeit. Diese Bemühung wurde durch die Energienindustrie gefördert, die umfangreichen Gebrauch von den Dampfeigenschaften bildet, wenn es Energienzyklusberechnungen vorbereitet.
 
Es gibt einige wichtige Vorteile, die IAWPS-IF97 über der alten industriellen Formulierung IFC-67 hat, diese einschließen:




Thermodynamische Eigenschaften
 
Gültigkeitsbereich
 
Der gesamte Satz der Gleichungen von IAPWS-IF97, verwendet durch die Anwendung für Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften, wird durch die folgende Temperatur- und Druckstrecke definiert:


Regionen

Tabelle 1 zeigt die fünf Regionen, in die der gesamte Gültigkeitsbereich von IAPWS-IF97 unterteilt wird.

 
Dampftabellen regionen definiert in IAPWS-IF97

Fig.1 Dampf Tabellen regionen definiert in IAPWS-IF97

 
 
Für mehr ausführliche Information über die Grenzen der Regionen und die Gleichungen, die betroffen sind, beziehen Sie sich „auf Freigabe auf der IAPWS industriellen Formulierung 1997 für die thermodynamischen Eigenschaften des Wassers und des Dampfs“, die von der internationalen Vereinigung für die Eigenschaften des Wassers und des Dampfs dargestellt werden.





Transporteigenschaften
 
Gültigkeitsbereich

Oberflächenspannung

Gleichung für Oberflächenspannung zwischen Flüssigkeit und Dampfphase hat Gültigkeitsbereich vom dreifachen Punkt zum kritischen Punkt:
Viskosität der gewöhnlichen Wasser-Substanz

Gleichungen für dynamische und kinematische Viskosität sind in der Strecke gültig:
Wärmeleitfähigkeit der gewöhnlichen Wasser-Substanz

Gleichungen für Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitvermögen sind in der Strecke gültig:
Prandtl Zahl

Prandtl Zahl hängt von der dynamischen Viskosität und von der Wärmeleitfähigkeit ab, also hat sie den Gültigkeitsbereich entsprechend diesen Eigenschaften.





Eingangsvariablen

Um Eigenschaften des Wassers und des Dampfs zu berechnen, erlaubt Steam97Web bis 16 verschiedenen Kombinationen der Eingangsvariablen in SI oder in den englischen Maßeinheiten:

  1. f (Druck, Temperatur)
  2. f (Druck, Enthalpie)
  3. f (Druck, Entropie)
  4. f (Druck, spezifisches Volumen)
  5. f (Druck, interne Energie)
  6. f (Temperatur, Enthalpie)
  7. f (Temperatur, Entropie)
  8. f (Temperatur, spezifisches Volumen)
  9. f (Temperatur, interne Energie)
  10. f (Enthalpie, Entropie)
  11. f (interne Energie, Entropie)
  12. f (spezifisches Volumen, Entropie)
  13. f (Enthalpie, spezifisches volumey)
  14. f (interne Energie, spezifisches Volumen)
  15. f (Druck, Qualität)
  16. f (Temperatur, Qualität)

Gültigkeitsbereich für aufgeführte Funktionen:




Vorhandene Eigenschaften

Die folgenden thermodynamischen und Transporteigenschaften können mit Steam97Web berechnet werden:  

  1. Druck, p
  2. Temperatur, t
  3. Dichte, d
  4. Spezifisches Volumen, v
  5. Spezifische Enthalpie, h
  6. Spezifische Entropie, s
  7. Spezifischer Exergy, ex
  8. Spezifische interne Energie, u
  9. Spezifische isobare Hitzekapazität, cp
  10. Spezifische isochoric Hitzekapazität, cv
  11. Schallgeschwindigkeit, w
  12. Isentropic Exponent, kapa
  13. Spezifische Helmholtz freie Energie, H
  14. Spezifische Gibbs freie Energie, G
  15. Verdichtbarkeitfaktor, Z
  16. Dampfqualität, x
  17. Region, region
  18. Isobarer Volumenexpansionskoeffizient, alpha
  19. Isothermalverdichtbarkeit, Kt
  20. Teilweise Ableitung (dV/dT) p, dvdt
  21. Teilweise Ableitung (dV/dP) T, dvdp
  22. Teilweise Ableitung (dP/dT) v, dpdt
  23. Teilweise Ableitung (dP/dV) T, dpdv
  24. Isothermaljoule-c$thomson Koeffizient, iJTC
  25. Joule-Thomson Koeffizient, JTC
  26. Dynamische Viskosität, dv
  27. Kinematische Viskosität, kv
  28. Wärmeleitfähigkeit, tc
  29. Temperaturleitvermögen, td
  30. Prandtl Zahl, Pr
  31. Oberflächenspannung, Sigma




Öffnen Sie neue Datei

Um eine neue Datei zu öffnen, tun Sie das folgende:

  1. Wählen Sie Datei, Geöffnetes menüeinzelteil.
Dieses löscht alle angezeigten Daten bezüglich der formen und der diagramme.





Außer Daten zu Excel

Zu zu speichern berechnete Eigenschaften zu Ihrem lokalen Computer, folgen diesen Schritten:

  1. Wählen Sie Datei, Außer zu Excel als CSV Menüeinzelteil. Der Akten-Downloaddialog erscheint;
  2. Wechselweise wählen Sie Datei, Außer zu Excel als CSV Unicode Menüeinzelteil. Der Akten-Downloaddialog erscheint;
  3. Beschließen Sie Außer, das Dokument zu Ihrem Computer zu sichern.
Das CSV Unicode Format speichert richtig einige Sonderzeichen, die in der Definition der Maßeinheiten enthalten werden. Da CSV gerade eine Textdatei ist, die Sie eine gespeicherte Akte mit jedem möglichem Maskeneditor öffnen können, z.B. Notizblock.





Umgebender Zustand
 
Im Gruppenkasten "Ambient" auf der "Setup-Fenster", stellen Sie eine Bezugstemperatur der Umwelt ein. Die Bezugstemperatur wird für die Berechnung von Exergy verwendet.





Berechnen Sie Eigenschaften - Thermodynamischen und die Transport-Eigenschaften des Wassers und des Dampfs
 
An der Oberseite der Dampf-Tabellen-Rechner-Seite gibt es zwei Vorsprünge, die Ihnen ermöglichen, zwischen "Allgemeine Eigenschaften" und "Sättigungs Eigenschaften" des Wassers und des Dampfs vorzuwählen. Auf dem ersten Vorsprung können Sie Wasser- und Dampfeigenschaften in allen Regionen berechnen, wie durch die Anwendung, einschließlich Sättigungseigenschaften definiert. Z.B. wenn Sie Eingangsdaten eingeben, die einen Punkt innerhalb der Sättigungsregion definieren, werden Eigenschaften berechnet und genauso wie Eigenschaften für alle weiteren Regionen angezeigt. Einerseits auf dem zweiten Vorsprung sind Sie in der Lage, Wasser- und Dampfeigenschaften nur in der Sättigungsregion zu berechnen.

Berechnungsverfahren für alle Regionen

Um die Wasser- und Dampfeigenschaften zu berechnen, die in allen Regionen gültig sind, wählen Sie den ersten Vorsprung "Allgemeine Eigenschaften", vor und verwenden Sie die folgenden Schritte:
  1. Wählen Sie Maßeinheiten, SI oder Englisch.
  2. Wählen Sie eine der 14 verschiedenen Funktionen vor, die auf vorhandenen Eingangsvariablen basieren.
  3. Geben Sie Daten für den ersten Parameter ein.
  4. Geben Sie Daten für den zweiten Parameter ein.
  5. Presse Berechnen knopf, um Berechnung durchzuführen.

Ausführliches Resultat einer Berechnung wird in der Haupttabelle angezeigt, gelegen im untereren Teil der Eingangsform, und auch 17 Haupteigenschaften werden in der "Ausgabe-Bereich" angezeigt. Die Eingangsargumente, die in einer Berechnung verwendet werden, werden im Rot angezeigt.
 

Dampf-Tabellen-Rechner
Klicken Sie hier für ein größeres Bild.


Fig.2 Berechnung der allgemeinen Eigenschaften des Wassers und des Dampfs


Berechnungsverfahren für die Sättigungsregion
 
Um Wasser- und Dampfeigenschaften in der Sättigungsregion zu berechnen, wählen Sie den zweiten Vorsprung "Sättigungs Eigenschaften", vor und verwenden Sie die folgenden Schritte:
  1. Wählen Sie Maßeinheiten, SI oder Englisch.
  2. Wählen Sie eine der 2 verschiedenen Funktionen vor, die auf vorhandenen Eingangsvariablen basieren.
  3. Geben Sie Daten für den ersten Parameter ein.
  4. Geben Sie Daten für den zweiten Parameter ein.
  5. Presse Berechnen knopf, um Berechnung durchzuführen.

Ausführliches Resultat der Berechnung wird in der Haupttabelle angezeigt, gelegen im untereren Teil der Eingangsform, und auch 17 Haupteigenschaften werden in der "Ausgabe-Bereich" angezeigt. Die Eingangsargumente, die für Berechnung verwendet werden, werden im Rot angezeigt.



Dampf-Tabellen-Sättigungs-Eigenschaften
Klicken Sie hier für ein größeres Bild.


Fig.3 Berechnung von Sättigungseigenschaften des Wassers und des Dampfs


In der Ausgabe-Bereich werden die Resultate immer an der Oberseite eingesetzt, also müssen Sie nicht in einer Liste verzeichnen, um das späteste Resultat zu sehen.





Dampf-Turbine-Berechnungen

Berechnen Sie Dampfverbrauch einer Dampfturbine
 
Um Dampfverbrauch einer Dampfturbine zu berechnen, folgen Sie diesen Schritten:

  1. Wählen Sie "Dampf-Turbine" vorsprung vor;
  2. Im gruppenkasten "Des auserwählten Rechners" wählen Sie "Turbine-dampf-verbrauchsrechner-" radioknopf vor;
  3. Geben Sie erforderliche Eingangsdaten in den "Eingangs-Daten" gruppenkasten ein;
  4. Presse "Berechnen" knopf.

Resultate der Berechnung werden in der ersten leeren "Resultats" Spalte in der Hauptscheibe angezeigt.


Berechnen Sie Dampfturbine-Leistungsfähigkeit
 
Um Dampfturbine-Leistungsfähigkeit zu berechnen, folgen Sie diesen Schritten:

  1. Wählen Sie "Dampf-Turbine" vorsprung vor;
  2. Im gruppenkasten "Des auserwählten Rechners" wählen Sie "Turbine-Leistungsfähigkeits-Rechner" radioknopf vor;
  3. Geben Sie erforderliche Eingangsdaten in den „Eingangs-Daten“ Gruppenkasten ein;
  4. Presse "Berechnen" knopf.

Resultate der Berechnung werden in der ersten leeren "Resultats" Spalte in der Hauptscheibe angezeigt.


Berechnen Sie Dampfturbineenergie
 
Um Dampfturbineenergie zu berechnen, folgen Sie diesen Schritten:

  1. Wählen Sie "Dampf-Turbine" vorsprung vor;
  2. Im Gruppenkasten "Des auserwählten Rechners" wählen Sie "Turbineenergienrechner-" radioknopf vor;
  3. Geben Sie erforderliche Eingangsdaten in den "Eingangs-Daten" gruppenkasten ein;
  4. Presse "Berechnen" knopf.

Resultate der Berechnung werden in der ersten leeren "Resultats" Spalte in der Hauptscheibe angezeigt.

Vor der Herstellung der vierten Berechnung, betätigen Sie den Knopf "Der freien Resultate", um Resultate von den 3 vorhandenen Resultatsspalten in der Hauptscheibe zu löschen.

Für jede Dampfturbineberechnung werden berechnete Eingangs- und Auspuffzustände der Turbine in der "Ausgabe-Bereich" außerdem angezeigt. Um Turbineresultate von anderen Daten zu unterscheiden, werden diese Reihen im Grün angezeigt.






Berechnungen des grellen Verdampfers

Berechnen Sie Schnellverdampfung des Kondensats an der Sättigung
 
Um Schnellverdampfung des Kondensats an der Sättigung zu berechnen, folgen Sie diesen Schritten:

  1. Wählen Sie „Flash Verdunster“ vorsprung vor;
  2. Im "Kondensat" gruppenkasten wählen "Kondensat an der Sättigung" radioknopf vor;
  3. Geben Sie erforderliche Eingangsdaten in den "Eingangs-Daten" gruppenkasten ein;
  4. Presse "Berechnen" knopf.

Resultate der Berechnung werden in der ersten leeren Reihe in der Hauptscheibe angezeigt.


Berechnen Sie Schnellverdampfung des subcooled Kondensats
 
Um Schnellverdampfung des subcooled Kondensats zu berechnen, folgen Sie diesen Schritten:

  1. Wählen Sie "Flash Verdunster" vorsprung vor;
  2. Im "Kondensat" gruppenkasten wählen Sie "Subcooled Kondensat" radioknopf vor;
  3. Geben Sie erforderliche Eingangsdaten in den "Eingangs-Daten" gruppenkasten ein;
  4. Presse "Berechnen" knopf.

Resultate der Berechnung werden in der ersten leeren Reihe in der Hauptscheibe angezeigt.

Für jede Berechnung des grellen Verdampfers werden berechnete Eingangs- und Anschlusszustände in der "Ausgabe-Bereich" außerdem angezeigt. Um Schnellverdampfungresultate von anderen Daten zu unterscheiden, werden Eingangseigenschaften in den Blau- und Anschlusseigenschaften im Rot angezeigt.






Addieren Sie Punkte

Um Punkte auf Dampf-Tabelle Mollier Diagrammen anzuzeigen verwenden Sie die folgenden Schritte:




Fügen Sie Punkte Dampf-Tabelle Mollier Diagrammen hinzu
Klicken Sie hier für ein größeres Bild.


Fig.4 Fügen Punkte Dampf-Tabelle Mollier Diagrammen hinzu



  1. Berechnen Sie einige Punkte, die Sie anzeigen möchten.
  2. Klicken Sie an das "Diagramme - > Hinzufügen / Bearbeiten Punkte" Menüeinzelteil, das folgende Dialogfeld sollte sich öffnen.
  3. Wenn Sie mit SI-Maßeinheiten arbeiten, wählen Sie den SI-Maßeinheits-Vorsprungradioknopf vor, wählen Sie andernfalls Radioknopf der englischen Maßeinheiten vor.
  4. In der "Angezeigten Punkt-Identifikation" redigieren Sie kastenähnliche Identifikation der Punkte, die Sie von der Identifikation-Spalte in der Ausgangs-Scheibe anzeigen möchten, z.B., die ersten 3 Punkte Art anzuzeigen: 1.2.3.
  5. In den "Punktaufklebern" redigieren Sie kastenähnlich die Aufkleber (Ihrer Wahl) der jeweiligen Punkte, z.b.: a, b, c.
  6. Die Zahl Punkten und die Zahl Aufklebern sollten zusammenpassen.
  7. Presse außer Knopf und Punkte werden auf allen Diagrammen angezeigt (Fig.5).
  8. Optional - Sie können "Konfigurieren von BI für Punkte" Dialogfeld öffnen (Fig.4), indem Sie "Diagrams->Konfigurieren von BI für Punkte" Menüeinzelteil und Änderungsrückstellungsradius und Farbe der Punkte wählen. Diese BI Einstellung wird an allen angezeigten Punkten angewendet.



Gründen Sie UI für die Punkte, die auf Dampf-Tabellendiagrammen angezeigt werden


Fig.5 Gründete UI für die Punkte, die auf Dampf-Tabellendiagrammen angezeigt wurden



Angezeigte Punkte auf T-S diagram für Wasser und Dampf


Fig.6 Zeigte Punkte auf T-S diagram für Wasser und Dampf an







Redigieren Sie Punkte

Um die Punkte zu redigieren, die bereits auf den Diagrammen angezeigt werden verwenden Sie die folgenden Schritte:

  1. Klicken Sie an das "Diagramme - > Hinzufügen / Bearbeiten Punkte" Menüeinzelteil, um "Hinzufügen / Bearbeiten Punkte" Dialogfeld zu öffnen.
  2. In der "Angezeigten Punkt-Identifikation" redigieren Sie Kasten vornehmen erforderliche Änderungen.
  3. In den "Punkt-Aufklebern" redigieren Sie Kasten vornehmen erforderliche Änderungen.
  4. Betätigen Sie sich außer Knopf und geänderte Punkte werden auf allen Diagrammen angezeigt.





Addieren Sie eine Linie oder eine Kurve

Zu den Anzeigenlinien oder -kurven auf den Diagrammen verwenden Sie die folgenden Schritte:

Berechnen Sie und zeigen Sie einige Punkte auf den Diagrammen an (sehen Sie den Addieren Sie Punkte abschnitt).




Addieren Sie eine Linie oder eine Kurve, um Mollier Diagramme zu dämpfen
Klicken Sie hier für ein größeres Bild.


Fig.7 Fügen einen Prozess Mollier Diagrammen für Dampf hinzu



Redigieren Sie Kasten "Aufkleber z.Z. angezeigte Punkte" zeigt Ihnen vorhandene Punkte für die Kreation der Linien und der Kurven.

  1. Klicken Sie an das "Diagramme - > Fügen Sie eine Linie oder Kurve", "Fügen Sie eine Linie oder Kurve" addieren zu öffnen Dialogfeld.
  2. Im redigierenkasten "Addieren Sie Aufkleber, um eine neue Serie zu definieren", addieren Aufkleber: a, b, C.
  3. Im redigierenkasten "Fügen Sie Namen der Reihe" schreiben einen Namen einer Linie/der Kurve, z.B. hinzu: prüfen Sie.
  4. Im „stellen Sie Art der Reihe“ kombinierten Kasten vorwählen Linien- oder Keilwahl ein. Keil wird benutzt, um Kurven zu zeichnen und Sie müssen mindestens 3 Punkte zur Verfügung stellen, um ihn wirkungsvoll zu bilden.
  5. Presse außer Knopf und Linien und Kurven werden auf allen Diagrammen angezeigt (Fig.8).
  6. Optional - Sie können "Konfigurieren von BI für Linien und Kurven" Dialogfeld (Fig.7), indem er "Diagrams->Konfigurieren von BI für Linien und Kurven" Menü Einzelteil und Änderung öffnen fallen Breite und Farbe der Linien und der Kurven zurück. Diese BI Einstellung wird an allen angezeigten Linien und an Kurven angewendet.



Gründen Sie UI für Linien und Kurven auf Dampf-Tabelle diagrams


Fig.8 Gründete UI für Linien und Kurven auf Mollier Diagrammen für Wasser und Dampf



Der Rankine Zyklus, der auf Dampf-Tabelle T-S angezeigt wird, diagram


Fig.9 Vereinfachte den Rankine Zyklus, der auf Dampftabellen T-Sdiagramm angezeigt wurde







Redigieren Sie Linien oder Kurven

Um eine Linie oder eine Kurve zu redigieren, die bereits auf den Diagrammen angezeigt werden verwenden Sie die folgenden Schritte:

  1. Klicken Sie an die "Diagrams->Bearbeiten einer Linie oder Kurve", zum "Bearbeiten einer Linie oder Kurve" zu öffnen des Dialogfeldes.
  2. Im kombinierten Kasten „wählen Sie eine Reihe vor, um zu redigieren“ wählen eine Linie oder eine Kurve, die Sie ändern möchten.
  3. Nehmen Sie erforderliche Änderungen an der z.Z. vorgewählten Linie oder an der Kurve vor.
  4. Betätigen Sie den Sicherungsknopf, um das Dialogfeld zu schließen.
Redigieren Sie eine Linie oder eine Kurve, die auf Dampf-Tabelle Mollier Diagrammen angezeigt werden
Klicken Sie hier für ein größeres bild.




Fig.10 Redigieren UI der prozesse, die auf Mollier diagrammen angezeigt werden






Außer Diagramm

Um ein Diagramm zu speichern verwenden Sie die folgenden Schritte:




Druck-Diagramm

Um ein Diagramm zu drucken verwenden Sie die folgenden Schritte: