水和水蒸气热物性参数计算方法研究文献综述

 2021-11-01 21:09:43

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文 献 综 述1选题的背景及意义航空发动机数字仿真是现代系统仿真和信息科学等领域最新成果在航空发动机上的综合应用。

利用它可以实现发动机研制从传统设计到预测设计的革命性变革,从而大幅度缩短产品研制周期,提高设计水平和质量,降低研制成本,完善技术服务,推动和促进航空发动机的加速发展。

该技术是现代先进发动机研制的一个重要发展方向,是迄今为止最为有效的经济的综合集成方法,已经引起世界航空发达国家的高度重视,自二十世纪八十年代后期以来,相继制定并实施各种计划,深入开展航空发动机仿真技术的研究[1]。

而水和水蒸汽作为一种常规工质在热能、化工、冶金、建材等工业领域得到了广泛的应用,水和水蒸汽热力性质的计算成为工业应用、科学研究中必不可少的基础[2]。

首先水和水蒸汽热力性质数据的准确性和可靠性直接关系到生产设备的设计、使用及安全性等一系列问题。

因此,准确计算水和水蒸汽的热力性质就成为工业应用和科学研究一个重要基础。

其次众所周知,在不同工作条件下,水和水蒸汽的物性参数会发生很大的变化,在工艺系统和设备的设计过程中,工程设计人员需要经常进行繁琐的查表内插或复杂的计算,特别是在大多数系统和设备的设计已经实现计算机程序辅助设计的情况下,这些参数人工介入计算的工作量很大,而且计算结果数据的人工输入往往还是发生错误的主要原因之一[3]。

基于上述,开发出适用于航空发动机的水与水蒸汽物性参数的计算程序成为亟待解决的工作。

2国内外发展及研究现状2.1国外发展及研究现状20世纪50年代,水和水蒸气的国际标准尚未确认,德国、美国、苏联各自发展计算标准;60年代,国际公式化委员会提出了IFC工业用水和水蒸气性质计算模型[4],据此编制的水和水蒸气热力性质图表广泛应用;70-80年代,为满足热能过程分析的电算需要,基于水蒸气性质骨架表试验数据,各国对经验公式展开研究,其中以全苏热工研究所的计算模型最具特色;90年代,随着计算机技术的飞速发展和计算机普及应用,基于标准计算模型开发的通用计算软件包得到了普遍应用。

同时,为适应水和水蒸气应用范围不断扩大的需要,国际水和水蒸气性质协会IAPWS扩大了水蒸气性质骨架表的范围,并推出全新的IAPWS-IF97公式[5],美国ASME已经将该公式作为工业计算标准。

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