高精度水蒸气特性计算模型及其应用

"一组性能优良的水和水蒸汽高精度特性公式.pdf" 本文主要探讨了针对水和水蒸汽特性计算的高精度公式开发，旨在提供一种简单高效且精度高的计算方法，以替代现有的IAPWS-IF97公式和已过时的IFC267公式。作者蒋寻寒和曹祖庆利用非线性最小二乘法（Nonlinear Least Squares）开发了一个程序，该程序基于1985年的水和水蒸汽骨架表对9个基本的水和水蒸汽特性进行了拟合。 1. 非线性最小二乘程序：这是一种优化技术，用于找到一组数据的最佳拟合曲线或表面，使得所有数据点到拟合曲线或表面的残差平方和最小。在这里，它被用来拟合水和水蒸气的特性，以达到高精度。 2. 水和水蒸气特性公式：作者拟合了9个公式，这些公式覆盖了水和水蒸气的各种关键特性，如密度、焓值、熵值等，能够满足高精度热力计算的需求，尤其适用于汽轮机的性能评估和优化。 3. IAPWS-IF97公式：这是国际蒸汽和水工作组（International Association for the Properties of Water and Steam）于1998年发布的标准，虽然比IFC267公式更准确且适用范围更广，但其计算复杂，需要迭代且在某些区域无法直接计算。 4. IFC267公式：基于1963年骨架表，由于精度问题和复杂的计算过程，已被推荐退役，但在中国仍被广泛使用。IFC267公式需要分区处理，并且通常需要双精度计算和迭代，这增加了计算的复杂性和时间。 5. 简单模型需求：鉴于汽轮机热力计算的高效性需求，作者提出的简单模型具有计算量小、易于编程的特点，特别适合在线监测和高效率计算场景。 6. 应用背景：在1985年新的骨架表发布后，以及IAPWS-IF97公式的出现，旧的IFC267公式逐渐被淘汰。然而，由于IAPWS-IF97公式自身的复杂性，国内研究机构和高校尚未广泛采用，急需简单易用的替代方案。 7. 工程实践：文章提到了一些科技人员为了适应工程实践，已经尝试开发了简单的水和水蒸气特性公式，但大部分仍依赖于旧的标准进行比较和验证。 总结，本文的核心是介绍了一种新的、性能优良的水和水蒸气特性计算方法，该方法能够提供高精度结果，同时保持计算的简便性，对于汽轮机性能测试、诊断、节能和运行特性研究等领域具有重要意义。