IAPWS-IF97水物性下超临界系统跨临界瞬态计算的高精度拟临界温度建模

本文探讨了在跨临界瞬态数值模拟中高精度拟临界温度的计算方法。作者傅成威、周和杨燕华以及程旭在2011年3月发表于《上海交通大学学报》的一篇论文中，提出了一种结合国际原子能机构（IAPWS）IF97水物性公式的计算策略。IAPWS-IF97是关于水的物性参数标准，它提供了详尽的实验数据和理论模型，用于描述水在不同温度和压力下的行为。 首先，他们通过迭代计算方法，利用IAPWS-IF97提供的数据，获得了不同压力条件下的拟临界温度值。这个阶段的关键在于确保计算的准确性，因为拟临界温度是超临界流体领域的重要参数，它标志着物质从液态转变为气态的转变点，对于理解和预测高温高压下的水特性至关重要。 接下来，他们将这些数据进行分析并建立起拟临界温度与压力之间的关系式，这是一个基础的数学建模步骤，目的是为了创建一个高效的计算模块。这个模块被设计用于支持热工水力系统程序在处理跨临界瞬态问题时的运算，即当系统经历压力突变或温度变化时，如何准确模拟其行为。 通过在修改后的热工水力系统程序中应用这个计算模块，研究者们针对简单的模型进行了跨临界瞬态计算。结果显示，他们提出的拟临界温度与压力的拟合关系式在超临界压力系统中表现出了良好的适用性，能够精确地处理跨临界的瞬态过程，这对于实际工程中的热交换器、蒸汽发生器等设备的设计和运行具有重要意义。 总结来说，这篇文章的核心贡献在于开发了一种基于IAPWS-IF97的高精度拟临界温度计算方法，并将其成功应用于跨临界瞬态数值模拟，这为超临界流体系统的设计和仿真提供了强有力的支持工具。通过实验验证，这种技术不仅提高了计算的精度，也简化了工程实践中的复杂性，提升了整体的工程效率和可靠性。