该程序包含以下材料值的程序库:
EBSILONProfessional 支持两种水/蒸汽的材料值表:
IFC-67 只有助于重现用 EBSILONProfessional 早期版本创建的模型的结果。对于较新的模型,应使用 IF97,它不仅符合最新的标准,而且可以缩短计算时间。
两种表的有效期范围都为0至800℃和0.01至1000bar,此外,IF97还覆盖了0.01至100bar的压力范围内800至2000℃的温度范围。
集成在 water/steam-table integrated in EBSILONProfessional 中的水/蒸汽表包含以下水/蒸汽区域的函数(湿蒸汽区域之外):
(所有可用的函数 - 水-蒸汽-&气体-表:见材料表-对话框--->函数 )
h = f(p, t) |
(1001) |
比焓 |
s = f(p, t) |
(1002) |
比熵 |
v = f(p, t) |
(1013) |
比容 |
cp= f(p, t) |
(1017) |
比等压热容量 |
cv= f(p. t) |
(1058) |
比等温热容量 |
rho=f(p, t) |
(1060) |
密度 |
w = f(p, t) |
(1062) |
等熵音速 |
kappa=f(p, t) |
(1064) |
等熵指数 |
nue=f(p, t) |
(1068) |
运动粘度 |
eta=f(p, t) |
(1070) |
动态粘度 |
包括湿蒸汽的整个区域,以下函数可用:
t = f(p, h) |
(1003) |
|
h = f(p, s) |
(1007) |
|
s = f(p, h) |
(1008) |
|
t = f(p, s) |
(1004) |
|
x = f(p, h) |
(1009) |
|
cp = f(p, h) |
(1012) |
|
v = f(p, h) |
(1014) |
|
eta = f(p, h) |
(1029) |
动态粘度 |
lambda = f(p, h) |
(1030) |
热导 |
饱和线上有以下几种情况:
t = f(p) |
(1005) |
饱和温度 |
p = f(t) |
(1006) |
饱和压力 |
p = f(h') |
(1015) |
沸腾液体的焓值压力 |
p = f(s") |
(1016) |
饱和蒸汽的熵值压力 |
sigma = f(p) |
(1066) |
压力p时相界处的表面张力 |
sigma = f(t) |
(1067) |
温度t时相界处的表面张力 |
此外,水/蒸汽表还包含以下饱和水和饱和蒸汽的函数:
h' = f(p) |
(1010) |
沸腾液体在压力p下的焓值 |
h" = f(p) |
(1011) |
饱和蒸汽在压力p下的焓值 |
h' = f(t) |
(1056) |
沸腾液体在温度t下的焓值 |
h" = f(t) |
(1057) |
饱和蒸汽在温度t下的焓值 |
用来构造背景线,有一些附加函数。这些函数在整个区域中并不是唯一的,可能会引起数值问题。因此要谨慎使用。
h = f(x, s) |
(1024) |
h = f(t, s) |
(1025) |
x = f(p, s) |
(1026) |
p = f(x, s) |
(1027) |
p = f(t, s) |
(1028) |
h = f(p, x) |
(1031) |
t = f(h, s) |
(1035) |
t = f(x, s) |
(1036) |
p = f(s, h) |
(1037) |
p = f(t, h) |
(1038) |
p = f(x, h) |
(1039) |
s = f(t, h) |
(1040) |
s = f(t, x) |
(1041) |
括号中给出的数字是指函数编号,当从EbsScript中调用函数时将使用这些数字。
这部分程序计算空气和烟气的状态值。您可以在三个不同的表格中进行选择:
空气/烟气表总是计算各个气体的理想混合物(即使在 "实际气体 "模式下)。
所有这三个表格都适用于以下气体:
其余气体总是用FDBR多项式计算。
参见:Brandt,F.: Heat transfer in steam generators and heat exchangers 《蒸汽发生器和热交换器中的传热》, 1985 FDBR-book series, Vol.2, Vulkan Verlag Essen
在FDBR流(空气,烟气,天然气,原油,煤,油,用户定义的流体)中,Ebsilon会根据相应的分压来计算处于气相水的比例。剩余的水份在三相点以上(0.01°C)为液态;以下为固态。
对于Ebsilon,固相和液相之间的差异仅在于焓:固相的焓因熔化热而降低。因此,在T = 0.01°C时,烟气的焓值会有骤升(只要存在液态或固态的水份)。
但是,由于在这些温度下水的分压低(三相点处为0.0061 bar),所以固相/气态(升华)相平衡仅在水浓度非常低的情况下才重要。 在较高浓度下,气份可以忽略不计,并且其表征方式主要由固/液相变决定。由于水相异常,随着压力的升高,该相限将移至较低的温度:1 bar 时为0.0026°C,10 bar 时为-0.064°C,100 bar时为-0.74°C。
Ebsilon中提供了LibIce库,用于精确建模两相流体的相平衡。 对于FDBR流体,我们将重点放在计算速度上,因此我们在这里不必考虑压力的依赖性(尤其在焓被认为与压力无关时)。
然而,在版本12中,相变点已从+ 0.01°C改为到-0.000001°C,以防止水在T = 0°C已经处冰相。 有两个原因:
之前的0.01°C值仅在0.0061 bar的压力下才是正确的,对于所有其他压力而言都过高。 新的值-0.000001°C对应于1.35 bar的实际值; 对于较低的压力来说,它稍小;对于较高的压力来说,它稍高,总体上更合适。
但是,对于包含液态或固态H2O的流体,由于相变点的调整,其他焓将在温度范围-0.000001至+ 0.01°C之间出现。 在这里,新的结果在大多数情况下将更实用。 然而,如果确实需要固相,则应将温度降至例如 -0.0000011℃。 结果实际上将与之前的结果相同。
以上考虑适用于自由水(“ H2O”)和煤中存在的结合水(“ H2OB”)。 因此,Ebsilon假设,煤中毛细管中结合的水实际上不会蒸发(即,没有液态/气态的相变),但是有可能转变为固相。
在Ebsilon中,可以使用Kretzschmar教授(齐陶大学/格尔利茨大学(University Zittau/Görlitz))的LibHuGas库来计算实际气体“ LibHuGas”。由于该库仅包含物质Ar,Ne,N2,O2,CO,CO2,H2O和SO2,所有其他物质均根据FDBR计算为实际气体。这被用于,比如说计算焓时,为每个单独的元素考虑相应的分压激活相应的库,并从相应浓度下单个的部分焓计算出来总焓。 对于水,应用水/蒸汽表(IAPWS IF-97)。
这种方法的缺点在低于0°C的温度时尤为突出。由于在此温度范围内对物质H2O无法进行单独激活,低于0°C的水性流体(例如潮湿空气)不能作为实际气体计算。
这已经通过对LibHuGas库中包含的所有物质进行集体激活得到改变。LibHuGas库可以考虑低于0°C的水份(前提是水份足够小,以致水保持为气相)。
但是,这种方式很容易导致不同的结果,但它们比版本10中的结果更准确。为防止误解,该模型的选项现在称为“ LibHuGas(真实气体),用于N2,O2,Ne,Ar,CO,CO2 ,SO2,H2Og,其他的应用FDBR”。
示例 1: 50% N2, 49% O2, 1%H2O, 1 bar, 100°C
FDBR: H=99.192, 旧版实际气体: H=99.341, 新版实际气体: H=99.272
示例 2: 50% N2, 50% O2, 10 bar, 100°C
FDBR: H=98.242, 旧版实际气体: H=97.744, 新版实际气体: H=97.305
在例2中出现偏差的原因是在LibHuGas中不是所有的组分都仅依赖于部分压力,而是依赖于总体压力。
由于只能在含水量达到99%才有可能使用混合气体来激活LibHuGas,LibIF97将像之前一样在含水量较高的情况下被激活( "实际气体 "模式)。
理想气体和实际气体的新算法
此前,LibHuGas被用于在Ebsilon中计算实际气体;然而它仅局限于N2、O2、Ne、Ar、CO、CO2、SO2和H2Og等物质。
为了计算其它气体,尤其带有天然气的主要成分的,视为实际气体,就有必要使用REFPROP库,但这导致了非常长的计算时间。
因此实施了额外的算法来对理想气体的计算进行快速且可计算的修正,以便通过近似值来反映实际气体的表现。
这些算法如下:
为了计算理想气体,用美国航天局(NASA)的方法来对现有的两种方法(FDBR, VDI 4670)) 进行了补充。
在模型选项中有两个标识,分别是:
"公式化气体表"
允许从三种理想气体算法中选择一种
或者
"实际气体校正"
当选择了三种理想气体算法中的一种时,实际气体校正就会被激活并且它允许完全不使用实际气体校正,或者只使用上述三种校正方式之一。
所有实际气体的校正算法都是专门为气体开发的。如果有一个或多个组成部分凝结,就需要用更复杂的计算方法来计算。例如REFPROP库提供的算法。
"实际气体校正的个性化指定"
自第11版以来在Ebsilon中可以进行实际气体校正,以提高精确度。然而与理想气体的计算相比,这导致了计算时间显著增加。
然而在模型中的实际气体校正往往只对于少数流体来说是重要的。通常无须应用于在大气压力范围内的空气和烟气流。因此在第12版中现在有选项来定义实际气体的线性校正。
要使用的实际气体校正可以在 "物质组分 "表中的元件1和元件33 (分别是边界值和起始值)中进行指定。该定义对相应的线路有效,然后沿着主流程传递。可以在结果值FREALGC里的行(选项卡"成分")中查看使用了哪种校正。如果在一个混合器中遇到两个不同的实际气体校正,就会有一个警告输出。
下列物质被添加到气体表中:
这些物质作为理想气体以FDBR系数进行计算。惰性气体(氩、氦、氖、氪和氙)在所有带组份的流体中可用。
对各类型管道的处理
已实现标准化,因此每一个管道中的物质几乎相同。然而因此而增加的物质将在下面的组合框中进一步显示,所以在输入过程中的处理方式不会改变。
在上述管道中,允许使用的物质有:
在 EBSILONProfessional, 的空气/烟气管道中,也可能存在固体(如灰烬、烟尘)和液体物质(如液态水、液态NH3、液态CO2)。对于这些固体组分,可以指定和进行元素分析,以便在燃烧计算中正确处理它们。
的空气/烟气管道中,也可能存在固体(如灰烬、烟尘)和液体物质(如液态水、液态NH3、液态CO2)。对于这些固体组分,可以指定和进行元素分析,以便在燃烧计算中正确处理它们。
必须指出,空气/烟气表中的焓值参考点与水/蒸汽表中的焓值参考点不同。在空气/烟气表中,对于气态物质,焓的零点固定在0°C(即:也可以是气态水)。)如果空气/烟气管道中的水是以液态存在,那么它的焓值就会被蒸发焓值(2500kJ/kg)降低。因此,在正温度下空气和烟气管道中也会出现负焓值。
下列函数在-30至2000℃和0.01至30巴的有效范围内均可使用:
EBSILONProfessional 中集成的空气-烟气材料值表包含以下函数:
(所有可用的函数 - 烟气材料值表):见材料表-对话框--->函数 )
h = f(p, t) |
(1001) |
|
s = f(p, t) |
(1002) |
|
t = f(p, h) |
(1003) |
|
t = f(p, s) |
(1004) |
|
h = f(p, s) |
(1007) |
|
s = f(p, h) |
(1008) |
|
cp = f(p, h) |
(1012) |
|
v = f(p, t) |
(1013) |
|
cp = f(p, t) |
(1017) |
|
x_sat = f(p, t) |
(1018) |
水蒸气饱和浓度 |
x_H2OL = f (p, t) |
(1019) |
液态水份 |
mg |
(1020) |
摩尔重量 |
ncv |
(1021) |
净热值 |
还有两个函数可以用来进行质量和摩尔分数之间的换算:
质量份 --> 摩尔份 |
(1023) |
摩尔份 --> 质量份 |
(1022) |
固体和液体份不包括在这个转换中。这也适用于计算具体体积的函数。
由于CO2库的扩展是通过固体CO2来实现的,所以执行了一个函数 "phase(p,h)",它可以说明你所处的相位范围。它提供了以下数值:
气态燃料表中可用物质的选择与空气/烟气表没有区别。
这些物质是:
原气材料表中可用物质的选择与空气/烟气表没有区别。
这些物质是:
序的这一部分根据cp-多项式计算固体燃料的状态值。构成(元素分析)可以任意改变,因此 "煤 "类型的管道也可以用于不可燃物质(如灰烬)。可以有以下成分:
此外,EBSILONProfessional 还允许在 "煤 "型管道中混合某些气体和液态水。该部分气体可通过设定的空气/烟气表进行处理。以下是可能的:
由于煤的材料值不仅取决于元素分析,还可以取决于给定煤种(传统煤、硬煤、褐煤)和挥发性成分的比重。
可以运用以下函数:
h = f(p, t) |
(1001) |
|
t = f(p, h) |
(1003) |
|
cp = f(p, h) |
(1012) |
|
cp = f(p, t) |
(1017) |
|
ncv |
(1021) |
净热值 |
煤的净热值只能从元素分析中大致确定。如果有更可靠的净热值规格,建议使用给定的数值,而不是 EBSILONProfessional.计算的数值。
该程序计算液体燃料的状态值。处理方法与固体燃料类似。煤的种类和挥发性成分的比重不是附加参数,而是密度和Z系数。
可能的物质和函数与煤的材料值表相同。
本表提供了通过模型选项指定cp多项式系数的可能性,从而定义流体的热力学特性。燃烧计算时要指定元素分析,如同煤和油一样。
即使是 "用户自定义流体 "类型的管道,也可以混合某些气体和液态水。这个比例是根据空气/烟气表计算的,而不是根据给定的cp-多项式系数。
输入的系数对模型中出现的 "用户自定义液体 "类型的所有管道有效。
请注意:
"两相流体 "一词是指这些流体至少有一个相变。同时,对于H2O和CO2来说,所有三相(液态、固态、气态)都支持。
在两相流体中可以使用其他库,这些库以前只在通用流体中使用。这些是:
在两相流体中可以使用其他库,这些库以前只在通用流体中使用。
这些是:
新版本集成了REFPROP库集成了一个新版本。它包含以下新的物质:
有了新的库,特别是改变了确定饱和状态的调用,就有可能大大缩短计算时间(对于单相范围内的小型模型计算时间可缩短95%)。
用户可以通过链接一个包含所需材料值的DLL,自行输入其它流体。
DLL中包含的物质就会出现在管道类型 "两相流体"(液体或气体)的选择框中。
可以为每次给定(组件1或33)选择一种物质,这样不同的物质可以出现在一个模型中。但是不可能将不同的物质混合在一起,因为混合物的热力学行为与单个液体的行为完全不同。
REFPROP库从位于Ebsilon安装目录Data/Refprop/Fluids下的.fld文件中读取物质数据。
为了增加扩展的可能,增加了20个新的用户可定义的.fld文件(REFPROP_UD_01.FLD)。默认情况下,这些文件包含水的数据,但用户可以将其改为其他选择的数据,从而相应地计算其它流体。当准备成分时,可以将这些数据选择为REFPROP_UD_01。
对于User2Phase流体,尤其是REFPROP流体,密度、导热系数、运动学和动态粘度等函数也是可用的。
新的设置选项:
在使用REFPROP库时,一直使用REFPROP定义的默认方程。然而REFPROP库也允许使用其它算法。
这个选项可以在Ebsilon中使用,但只能在通用流体中使用。当您在通用流体中添加一个带有 "REFPROP "库的条目,并点击该条目"规格......"的时候,你会收到一个属性和组合的输入界面。
对于属性,有一个 "计算模型 "条目,它提供了以下选择:
对于天然气混合物默认使用GERG方程,但对于个别天然气则不使用。在上述 "对天然气混合物使用完整的GERG-2008模型 "的设置下,个别天然气也是根据GERG计算的。
用户定义的液体:
REFPROP库从位于Ebsilon安装目录里的Data/Refprop/Fluids下的.fld文件中读取物质的数据。然而即使有相应的.fld文件,也无法在Ebsilon中添加新的REFPROP流体。
为了使扩展成为可能,增加了20个新的用户可定义的.fld文件(REFPROP_UD_01.FLD, ...)。默认情况下,这些文件包含水的数据,但用户可以将其改为他/她选择的数据,从而相应地计算其它流体。在准备成分时可以选择REFPROP_UD_01...。在Windows 7的状况下这些数据也会从漫游配置文件中加载。
对于盐水,有两个库:
盐水材料值表与水/蒸汽表相同。这里只增加了盐含量作为附加参数。最大允许的盐含量是160g/kg。
在模型设置(Simulation / Themal Properties)中,可指定整个模型使用哪个盐水库。
二元混合物由一种溶剂和一种溶液组成。溶液的质量份通过一个参数XI指定。
在Ebsilon中包含二元混合物(以氨为溶液)和水/溴化锂(以水为溶液)。水/溴化锂库的特点是,当水的比例过低时,溴化锂盐会结晶出来(对于这个范围,库中没有数值),而且由于溴化锂的蒸汽压力极低,气相中没有更多的溴化锂存在,只有纯水。
LibSecRef中包含的物质可用于二元混合物。
这种流体类型用于模拟无相变的流体,其特性不依赖于压力。典型的应用是热油和熔盐。
对于热油
以及
数据存储可用。
第10版中公司JARYTHERM和HITEC的数据也可用。这些是:
对于其它液体,用户可以自行指定数据。
在此过程中,需要指定以下数据(用户定义的热流体):
对于用户定义的热流体,可以指定焓和熵的多项式系数和边界。这些参数是可选的,因为焓和熵可以从比热的积分中计算出来。但是通过指定这些值,可以加快计算速度,因为这样可以确定更精确的迭代起始值。
如要进一步加速计算,可以给定这些参数的有效范围(在h_min和h_max或s_min和s_max之间)搜索解决方案。这些预设是可选的,但如果指定了,就要严格遵守。在超过这些限制的模型中会输出错误信息。可以通过相应地调整限制来轻松排除错误信息。
如果h_min和h_max(或s_min和s_max)设置为0,则理解为为 "无设置 "。
cp = cpp0 + cpp1*T + cpp2*T^2 + cpp3*T^3 + cpp4*T^4 + cpp5*T^5
rho = rho0 + rho1*T + rho2*T^2 + rho3*T^3 + rho4*T^4 + rho5*T^5
lambda = lam0 + lam1*T + lam2*T^2 + lam3*T^3 + lam4*T^4 + lam5*T^5
nue = exp(nue0 /(T+nue1) + nue2)
eta = eta 0 + eta1*T + eta2*T^2 + eta3*T^3 + eta4*T^4 + eta5*T^5
您必须使用开关 "粘度定义 "来指定使用哪个定义。这两个量的关系是:
eta = rho * nue
ps = ps0 + ps1*T + ps2*T^2 + ps3*T^3 + ps4*T^4 + ps5*T^5
蒸汽压力仅用于检查是否会发生相变。由于这种流体不支持相变,如果蒸汽压力使流体中的压力增加, 就会发出警告。
这种流体在现有的材料数据库中提供自由选择。也可以选择多个库。请注意,在这种情况下,每个库都是单独计算的。您可以把这种情况想象两个独立的容器,通过一个灵活的防渗膜相互隔离。在单个支流之间,可以进行压力和温度的均衡,但不能进行材料交换。
如果要进行替代操作,则所有要混合的材料必须包含在同一个库中。
对于通用流体有很多设置和组合方案。然而,从物理学的角度来看,并不是所有这些都有意义。必须注意的是,有些组合和数值范围是材料数据库无法提供解决方案的。因此在使用通用流体时必须特别注意。建议在建立大循环模型之前,先在小范围内检查各自的计算是否可行。
对于通用流体,温度必须从焓值递归地确定。这可能会导致两相状态下的问题。
参见如下 "TREND 库".
有如下库可选:
IFC-67 (1967年的水蒸汽表)
Lib-FDBR (基于FDBR多项式,用于理想气体、煤、油)
Lib-IdGas (理想气体,根据VDI 4670,带偏离。N2、O2、Ar、Ne、CO、CO2、H2O、SO2)
Lib-IdGasMix (理想气体:Ar、Ne、N2、O2、CO、CO2、H2O、SO2、空气、空气-N2、NO、H2S、羟基乐。
甲烷、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷、苯、H2、He、NH3、F2)
Lib-HuGas (实际气体的理想混合物,带偏离。N2, O2, Ar, Ne, CO, CO2, H2O, SO2)
Lib-HUAirXiw (潮湿空气作为实际气体的理想混合物,低于0℃)
Lib-CO2
Lib-NH3
Lib-H2 (normal- and para-Hydrogen 正氢和仲氢)
Lib_HE
Lib-R134A (1,1,1,2-tetrafluorethane 2-四氟乙烷, CF3-CH2F)
Lib-n-Butan
Lib-iso-Butan
Lib-Propan
Lib-AmWa (ammonia / water mixture 氨/水混合物)
Lib-WaLi (Wasser / Lithiumbromid - mixture 水/溴化锂-混合物)
Lib-SeaWa 2009
Lib-SaltWater
Refprop
Therm-Liquid 热液
Lib-D4 /-D5 /-D6
Lib-MD2M / -MD3M / -MD4M
Lib-MDM
Lib-MM
Lib-CH3OH
Lib-C2H5OH
Lib-N2
Lib-RealAir
Lib-Ice
Lib-SecRef-Ethylene-Glycol 乙二醇 /-Propylene-Glycol 丙二醇 /-Ethanol 乙醇 /-Methanol 甲醇 /-Glycerol 甘油 /-Potassium-Carbonate 碳酸钾 /-Calcium-Chloride 氯化钙 /-Magnesium-Chloride 氯化镁 /-Sodium-Chloride 氯化钠 / -Potassium-Acetate 氯化物-醋酸钾
Lib-Sugar Solution 糖溶液
Lib-NASA
Lib-C3H6O (Acetone 丙酮)
Lib-C5H10 (Cyclo-Pentane 环戊烷)
Lib-C5H12 Iso
Lib-C5H12 Neo
Lib-C6H14 (Iso-Hexane 异己烷)
Lib-C7H8 (Toluene 甲苯)
Lib-C9H20 (Nonane 壬烷)
Lib-C10H22 (Decane 癸烷)
Lib-CO
Lib-COS
Lib-H2S
Lib-N2O
Lib-SO2
IF-97 (SBTL)
CoolProp
CoolProp-incompressible-pure
CoolProp-incompressible aqueous solutions mass-defined 不可压缩的水溶液质量决定
CoolProp-incompressible aqueous solutions volume-defined 不可压缩的水溶液压力决定
Lib-SeaWa 2013
Lib-NASAfull
TREND
Lib-SecRef-Potassium-Formate 甲酸钾
Lib-SecRef-Lithium-Chloride 氯化锂
Lib-SecRef-Amm
通用流体与LIBFDBR库:
如果在通用流体中选择了 "LibFDBR",那么,计算是纯粹按照理想气体的FDBR进行的,没有考虑气体形式的模型设置和实际气体修正。
这与以下期待相矛盾:在整个模型启动实际气体修正的情况下,所有按照FDBR计算的管道都应该进行实际气体修正。
可以选择如何计算,LibFDBR有新的属性:设置气体配方="FDBR "和实际气体修正="无",计算和之前一样。
也可以选择其他气体配方和实际气体修正。这两个属性的默认设置是 "根据模型选项"。在这种情况下,当修改模型选项时,这种修改也会影响通用流体。
如果您希望重现之前的结果,请对通用流体中 LibFDBR 的新属性作以下设置:
注释 - LibIce:
如果处于相应的状态范围内时,水线和蒸汽线不会自动采用LibIce。因为在通常用Ebsilon表示的模型中,不希望这样考虑,但如果在迭代的过程中暂时假设值在冰的范围内,在自动切换的情况下会出现收敛问题。特别是通常使用的开始点P=0.01bar,H=10^-6 已经在水/冰两相范围附近。对于两相流体,将 "水 "条目扩展为 "水(三相)"。这样就可以在-223.15°C到2000°C的整个范围内对水进行建模。对于高达350°C的温度,LibIce被激活,高于这个温度激活LibIf97。
注释 - COOLPROP:
COOLPROP库已被整合到Ebsilon中。它可以在通用流体中使用。
在这里你可以选择四个子库:
该库特别适用于在较高温度下对冷却液体(如乙二醇/水混合物)进行建模,因为与LibSecRef相比,它的温度范围更广。请注意,COOLPROP 库是一个开放资源项目,我们不对该库提供任何保证(特别是关于正确性、无错误和稳定性)。
The LibHuAir_xiw 提供了以下新的材料功能:
这些来自LibHuAir_xiw的函数也用于标准气路。由于这个库也包含了升华曲线(直接过渡 冰->蒸汽),现在也可以指定温度为零下的相对湿度。到目前为止,在温度零下的情况下,必须以绝对值输入水的份额。
根据材料成分,水可以存在于液态或气态中。由于分压的原因,这种分布总是在理想气体近似值中计算的。另一方面,来自LibHuAirXiw的函数具有更高的准确度,被用于计算相对湿度和湿球温度等变量。这可能导致轻微的不一致。
因此,如果(干)组份对应的是空气,LibHuAirXiw 也可用于计算相平衡。 由于相平衡也会影响焓的计算,因此在包含液态和气态水的管道上,不仅相份而且结果也可能会出现细微差异。
在组份与空气不对应而仅包含 LibHuGas 中所含物质的管道上,
- LibHuGas is used 用于计算相份。
如果有其它气体存在,则将按照以前的理想气体近似值用分压进行计算。
有一种新的流体类型 "湿空气"。它允许直接使用LibHuAir_Xiw来处理空气(不需要通过通用流体来定义)。这个库不需要库指定空气的组份。它只包含一个水份的参数。
请注意,该库是基于与FDBR空气不同的对于焓零点的定义。在LibHuAir中液态水H2O的焓零点在0℃。在FDBR中,气态水H2O的焓零点在0℃。因此在FDBR中液态水的焓值为负。
对于 "湿空气 "管道类型可以在边界/起始值(组件1和33)中指定相对湿度。这要求在同一组件中同时指定压力和温度。
请注意!
对于管道类型 "湿空气",潮湿空气是用 LibHuAirXiw 计算的。
由于在这个库中焓和熵的组成和零点都与管道类型 "空气 "不同,所以不可能将这两种管道类型混合。
组件60(普通混合器)已经升级,可以进行相应的计算。为此必须将 "湿空气 "型管路连接到混合流入口(脚3)。
作为主进口(脚1)和出口(脚2)可以是:
对于组件21(带热输出的燃烧室),也可以使用管路类型 "潮湿空气 "代替 "空气"。然而,要做到这一点,必须将该组件切换到新的计算模式FCALC=3(参见章节 带热输出的燃烧室--组件21)。
在物理属性工具和EbsScript中,可以分别确定熔化温度和升华温度是压力的函数,熔化压力和升华压力分别是温度的函数。
熔点和升华点函数库为:
此外,下列库中也有关于熔点的函数:
额外的信息对于带有分流器和混合器的网络建模是必要的,因为
在现实中,分流器下游的电流和相位将分别由于两个脚的电阻和阻抗而实现。
在分流器(组件18)中可以计算这种分布 (参见组件18: 组件 18:分流器(占流量的百分比) 分流器(流量百分比)。在下面的混合器中根据相位对电流进行加法。
为此,必须在管道上内部传输分流器和混合器计算所需的以下信息:
组件80(分离器)和81(流耦合)也可以安装在腿上。它们也可以传输相应信息。
请注意:电流的实部和虚部的传输有一定的冗余,因为电流流量大多可以根据 I = Q / (U*cos(phi))从功率输出、电压和相移来计算。但是也可以通过转移电流的实部和虚部来模拟纯无功电流 (cos(phi) = 0) 和去电线路 (U=0) 上的电流流量。然后总结检查功率输出和电流之间的一致性。如果出现不一致的情况,则优先考虑功率输出(因为Ebsilon认为符合能量平衡更重要)并输出一个注释。
在组件45 (见组件值指示器 组件 45:读数器(值指示器) ) 中现在可以查询线路上内部存储的数据。多重嵌套的分流器和混合器不能用这种机制处理。电阻信息的传输总是在最里面的分流器结束。然而对于更复杂的网络建模,可以使用逻辑线将电阻信息传输到组件18 (参见分流器(流量百分比)组件 18:分流器(占流量的百分比)).
初始化
As the usual start values for mass flow (1.0) and pressure (0.01) for frequencies and voltages are outside the usual range,作为初始值,频率和电压的质量流量(1.0)和压力(0.01)的通常超出范围,
特别是电压的值太小而导致电流的值极高,最终导致初始化阶段电阻出现问题。
注:由于电力线路扩展导致结果发生变化
由于电力线路的扩展,电压、电流和相位的结果可能会改变。特别是对于发电机(组件11),三相交流电(三相电流)
是默认的。如有需要时可以在发电机中改变设定规范值 NPHAS。可能会出现的进一步变化是由于考虑混合器的相位偏移而引起的。
波鸿鲁尔大学Ruhr-Universität Bochum 开发的TREND库是测试版。本质上该库包含与REFPROP相同的物质,只是增加了乙酸和Lennard-Jones液体的两种变体。然而TREND库使用了不同的状态方程和算法。
特别是在计算混合物时,可以计算其它库不支持的成分和温度范围。也可以计算相平衡和水合物的形成。
使用该库的风险由您自己承担。波鸿鲁尔大学不提供任何支持。
使用TREND库时请使用 "通用流体 "管路类型并选择TREND库。
注:TREND库的接口仍处于测试状态。请谨慎使用,如有问题请拨打热线电话。