高温高压湿空气热物性研究：基于改进PR状态方程

"用改进的PR状态方程研究高温高压湿空气的热物性" 本文主要探讨了在高温高压环境下湿空气的热物性，作者卢扬扬和刘朝选取湿空气作为研究对象，特别是针对湿空气透平和压缩空气蓄能系统中的应用。他们运用改进的普适状态方程（PR状态方程）来分析湿空气在极端条件下的性质。在湿空气中，水是强极性物质，因此研究人员改进了PR方程中的引力项参数a，形成新的MPR方程，以更精确地计算饱和湿空气的压缩因子。 在5MPa的压力范围内，通过MPR方程计算出的压缩因子与Hyland和Wexler模型保持相同精度。此外，文章还计算了不同工况下湿空气的偏差焓，并与PR方程的结果进行了对比。这些计算帮助揭示了压力、温度和含湿量对湿空气性质的影响。 在湿空气的热力性质计算中，通常假设其为理想气体，但这一假设在高温高压条件下可能产生显著误差。对于像湿空气透平和压缩空气储能系统这样的先进技术和设备，其中的工作条件远超出理想气体假设的适用范围。例如，湿空气透平系统中的饱和器温度可能高达250℃，压力达到2MPa，而涡轮入口温度甚至更高；压缩空气储能系统要求工质压力达到15MPa。因此，需要更精确的状态方程来描述这些情况下的湿空气行为。 为了实现这一目标，文章详细介绍了湿空气模型，其中包括对干空气主要成分（氮气和氧气）的考虑，以及它们的热物性。干空气的热物性被视作氮气和氧气摩尔分数加权后的平均值。同时，考虑到水的偏心因子，文章提出了适合高温高压环境的计算方法。 状态方程的改进对于理解和预测湿空气在复杂工况下的行为至关重要，这对于优化能源转换系统的性能和效率具有重要意义。通过使用MPR方程，研究者能够更好地预测和理解湿空气在高温高压环境下的热力学特性，从而为相关领域的设计和分析提供更准确的理论基础。 这篇论文深入研究了湿空气在非理想状态下的热物性，提供了基于改进PR状态方程的计算方法，对于推动湿空气透平和压缩空气储能系统的技术发展具有积极的科学价值。