Region 2主要用于过热蒸汽区和气相水蒸气区的热力性质计算。 本工具采用压力p和温度T作为输入参数,计算过热蒸汽比体积v和密度ρ。
π = p / p* τ = T* / T
Region 2的基本方程由理想气体部分和剩余部分组成:
γ(π,τ) = γ⁰(π,τ) + γʳ(π,τ)
γ⁰ = ln(π) + Σ n⁰ᵢ τ^J⁰ᵢ
γʳ = Σ nᵢ π^Iᵢ (τ - 0.5)^Jᵢ
v = (R T / p) × π × γπ
其中:
γπ = ∂γ / ∂π
ρ = 1 / v
输入:p, T 1. 判断工况是否属于Region 2 2. 计算π和τ 3. 计算γ⁰和γʳ 4. 计算γπ 5. 计算比体积v 6. 计算密度ρ = 1/v
| 计算项目 | 说明 |
|---|---|
| 过热蒸汽比体积 | 根据IAPWS-IF97 Region 2公式计算v,单位m³/kg |
| 过热蒸汽密度 | 根据ρ = 1 / v计算密度,单位kg/m³ |
| Region 2工况判断 | 根据压力、温度判断是否处于过热蒸汽Region 2范围 |
| 蒸汽流量补偿 | 为蒸汽流量计质量换算提供密度参数 |
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| 压力p | 蒸汽绝对压力,常用单位MPa |
| 温度T | 蒸汽热力学温度,K;也可由℃转换为K |
| 温度t | 摄氏温度,℃;换算关系T = t + 273.15 |
IAPWS-IF97将水和水蒸气热力性质划分为多个计算区域。 Region 2主要用于过热蒸汽和气态水蒸气区域。 本工具只负责Region 2本体方程计算,不用于湿蒸汽区、饱和水区或高密度压缩水区域。
IAPWS-IF97 Region 2采用比Gibbs自由能作为基本方程。 通过对无量纲Gibbs自由能γ对无量纲压力π求偏导,可以得到过热蒸汽比体积。 密度再由比体积倒数计算得到。
该方法比简单理想气体公式更适合工业蒸汽计算, 可用于蒸汽流量测量、热量计算和能源计量中的密度补偿。