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1、水和蒸汽性质国际协会美国马里兰州，堪萨斯,2001年9月有关1997年IAPWS对于水蒸气热力学性质陈述中压力、焓和熵函数的反推式的补充发表。这个补充发表已经被IAPWS于2001年9月9日至14日在美国马里兰州堪萨斯召开的会议所认可，并由秘书处发表。IAPWS的成员国是：阿根廷、英国、爱尔兰、加拿大、丹麦、捷克、法国、德国、意大利、日本、俄罗斯、美国。在发表中被提及的用焓和熵来表示压力的函数的反推公式是去补充1997年IAPWS对于水蒸气热力学性质的陈述。［1］，［2］。有关更多的关于这个方程的细节可以在H.-J.Kr
2、etzschmar写的相关文章中找到。［3］更多关于补充发表的信息，由IAPWS发表的IAPWS-IF97可从IAPWS的秘书处获得或登陆网站：http://www.iapws.org/目录1.符号表2.背景3.数字一致性要求4.公式的结构5.区域1中的反推公式p(h,s)5.1基本公式5.2IAPWS-IF97基本公式的数据一致性6.区域2中的反推公式p(h,s)6.1子区域6.2基本公式6.3IAPWS-IF97基本公式的数据一致性6.4子区域间界线的一致性1.区域1和区域2的反推公式T(h,s)7.1反推公式T(h
3、,s)的计算1.2IAPWS-IF97基本公式的数据一致性1.3子区域间界线的一致性8.关于IAPWS-IF97的计算时间9.参考文献1符号表热力学符号:f比亥姆霍兹自由能g比吉布斯自由能h比焓p压力s比熵T热力学温标Δ量差η对比焓,η=h/h*;动力粘度π对比压力,π=p/p*σ对比熵,σ=s/s*;表面张力方差式:ΔxRMS=此式中:Δxn可以与其相关量x部分或绝对不同;N是Δxn值的个数(从100,000,000个随机数中有效)。上标97IAPWS-IF97的数量或方程式*对比量″饱和气态下标1区域12区域22a子
4、区域2a2b子区域2b2c子区域2c2ab子区域2a和子区域2b的分界线2bc子区域2b和子区域2c的分界线3区域35区域5B23区域2和区域3的分界线max最大值RMS方差值sat饱和状态tol额定值2背景对于水和蒸汽热力学性质的工业表述IAPWS-IF97［1］，［2］,含盖了基本方程,饱和状态方程和最常用的反推方程T97(p,h)和T97(p,s),此反推方程在液态区域1和气态区域2中有效,见图1:图1在热力学过程模型中,也使用水和蒸汽的反推函数p(h,s)和T(h,s)。按IAPWS-IF97的规格，计算是比较花
5、费时间的，因为它要求从h97(p,T)和s97(p,T)中进行二元演算，而此处h97(p,T)和s97(p,T)是IAPWS-IF97中区域1和区域2的基本方程式g97(p,T)的派生物。虽然函数p(h,s)和T(h,s)可能不需要在过程模型中经常使用，但是即使和其它性质的函数相比，计算它们的时间也要多得多。为了避免这些复杂的演算，这次发表的内容提供了有效区域1和2的反推函数p(h,s)，如图1。通过压力p(h,s)，可用IAPWS-IF97的反推式T97(p,h)求得温度T(h,s)。IAPWS-IF97中的式g97(
6、p,T)算出的p和T的数据一致性对于绝大多数热循环和汽轮机计算来说是足够的。从数据一致性的要求上看其作用是极其高的。这样，通过IAPWS-IF97的公式演算可能是必要。从而，公式p(h,s)可以用在对于开始的数值要求非常精确的场合。反推式p(h,s)只能用于描述在5和6区中的有效范围内。它们不能用于表述任何热力学的派生物。所以，根据需要对于是否用反推式p(h,s)或以IAPWS-IF97的基本公式演算而计算出相关值p(h,s)来说，要能做出一个明智的选择。3数字一致性的要求式p(h,s)中数字一致性的容许误差值Δptol
7、可以从总值中估计：第4页公式这里：Δhtol和Δstol是通过IAPWS［4］的国际调查结果而得到的。表格1显示了这些数值和区域1和2的数字一致性结果。因为缺少压力的依据，通过p=2.5Mpa的压力线把液态区域1分为两个范畴是合适的。在气态区域2，对于熵的数字一致性的要求要大于或等于5.85kg-1K-1。对于反推函数T(h,s)的数字密度ΔTtol来说,IAPWS对于反推式T97(p,h)和T97(p,s)［5］的陈述的值已经被通过。1公式的结构公式包括了IAPWS-IF97中区域1和区域2的反推公式p(h,s)。见图
8、1：区域1定义的有效范围是：psat97(T)≤p＜100MPa,273.15≤T≤623.15K这里，psat97(T)是IAPWS-IF97式中的饱和压力。区域2定义的有效范围是：当611.213Pa≤p＜psat97(T)时,273.15K≤T≤623.15K当611.213Pa≤p≤pB2397(T)时,62
