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A proposito di Steam97Web

 

Proprietà di trasporto e termodinamiche di acqua e di vapore
 
L'applicazione delle tabelle di vapore calcola 31 proprietà di trasporto e termodinamica dell'acqua e del vapore. Permette che 16 combinazioni differenti di variabili di input siano usate per i calcoli. Le variabili di input che possono essere usate sono: pressione, temperatura, entalpia, entropia, volume, energia interna e qualità del vapore. L'applicazione usa la nuova formulazione industriale per le tabelle di vapore, chiamata “IAPWS formulazione industriale 1997 per le proprietà termodinamiche dell'acqua ed il vapore (IAPWS-IF97)„ e sostituisce la formulazione industriale precedente, IFC-67. IAPWS-IF97 migliora significativamente sia l'esattezza che la velocità del calcolo delle proprietà termodinamiche rispetto alla vecchia formulazione. Per le proprietà di trasporto i calcoli sono basati sulle ultime equazioni anche internazionalmente accettate disponibili da IAPWS.


Introduzione a IAPWS-IF97
 
In 1997, l'associazione internazionale per le proprietà dell'acqua ed il vapore (IAPWS) hanno adottato una nuova formulazione per le proprietà termodinamiche dell'acqua e del vapore per uso industriale. Questa nuova formulazione, denominata IAPWS formulazione industriale 1997 per le proprietà termodinamiche dell'acqua e del vapore (IAPWS-IF97), sostituisce la formulazione industriale precedente, IFC-67, che aveva formato la base per il calcolo della centrale elettrica ed altre applicazioni nell'ingegneria di energia dagli anni 60 tardi. IAPWS-IF97 migliora significativamente sia l'esattezza che la velocità del calcolo delle proprietà termodinamiche rispetto a IFC-67.
 

Vantaggi di IAPWS-IF97
 
La forza motrice dietro lo sviluppo di nuova formulazione era la velocità di computazione aumentata. Questo sforzo è stato promosso dall'industria di potere, che fa il vasto uso delle proprietà del vapore nella preparazione dei calcoli del ciclo di potere.
 
Ci sono un certo numero di vantaggi importanti che IAWPS-IF97 ha sopra la vecchia formulazione industriale IFC-67, questi includono:

• Consistenza migliore ai contorni interregionali
• Migliore accordo con la formulazione scientifica (IAWPS 95)
• Velocità migliore di calcolo
• Accordo con la scala di temperatura internazionale ITS-90
• Nuova regione a temperatura elevata
• Proprietà di vapore metastabile

Proprietà Termodinamiche

Gamma di validità
 
L'intero insieme delle equazioni di IAPWS-IF97, usate dall'applicazione per il calcolo delle proprietà termodinamiche, è definito dalla seguente gamma di pressione e di temperatura:

• 273.15 <= T <= 1073.15 K       p <= 100 MPa
• 1073.15 K < T <= 2273.15 K       p <= 50 MPa

Regioni

Figura 1 mostra le cinque regioni in cui l'intera gamma di validità di IAPWS-IF97 è divisa.

 

Fig.1 Regioni della tabella di vapore definite in IAPWS-IF97

 
 
Per più informazioni dettagliate circa i contorni delle regioni e le equazioni in questione riferisca al rilascio sulla "Formulazione Industriale 1997 di IAPWS per le Proprietà termodinamiche dell'Acqua e del Vapore" presentati dall'Associazione Internazionale per le Proprietà dell'Acqua e del Vapore.

Proprietà di Trasporto

 

Gamma di validità

Tensione superficiale

L'equazione per tensione superficiale fra liquido e la fase di vapore ha gamma di validità dal punto triplice al punto critico:

• 273.16 <= T <= 647.096 K .

Viscosità della sostanza ordinaria dell'acqua

Le equazioni per la viscosità dinamica e cinematica sono valide nella gamma:

• 0 °C <= t <= 150 °C       p <= 500 MPa
• 150 °C < t <= 600 °C       p <= 350 MPa
• 600 °C < t <= 900 °C       p <= 300 MPa.

Conducibilità termica della sostanza ordinaria dell'acqua

Le equazioni per la conducibilità termica e la diffusività termica sono valide nella gamma:

• 0 °C <= t <= 500 °C       p <= 100 MPa
• 500 °C < t <= 650 °C       p <= 70 MPa
• 650 °C < t <= 800 °C       p <= 40 MPa.

Numero di Prandtl

Il numero di Prandtl dipende dalla viscosità dinamica e dalla conducibilità termica, in modo da ha la gamma di validità secondo queste proprietà.

Variabili di Input

 
Per calcolino le proprietà, Steam97Web permette che fino a 16 combinazioni differenti di variabili di input in SI o nelle unità inglesi:

1. f (pressione, temperatura)
2. f (pressione, entalpia)
3. f (pressione, entropia)
4. f (pressione, volume specifico)
5. f (pressione, energia interna)
6. f (temperatura, entalpia)
7. f (temperatura, entropia)
8. f (temperatura, volume specifico)
9. f (temperatura, energia interna)
10. f (entalpia, entropia)
11. f (energia interna, entropia)
12. f (volume specifico, entropia)
13. f (entalpia, volumey specifico)
14. f (energia interna, volume specifico)
15. f (pressione, qualità)
16. f (temperatura, qualità)

Gamma di validità per le funzioni elencate:

• Le funzioni 1-14 sono valide in tutte e cinque le regioni definite da IAPWS-IF97.
• Le funzioni 15 e 16 sono soltanto valide nella regione 4 (regione di saturazione).

Proprietà Disponibili

Le seguenti proprietà di trasporto e termodinamiche possono essere calcolate con Steam97Web:  

1. Pressione, p
2. Temperatura, t
3. Densità, d
4. Volume specifico, v
5. Entalpia specifica, h
6. Entropia specifica, s
7. Exergy specifico, ex
8. Energia interna specifica, u
9. Capacità termica isobarica specifica, cp
10. Capacità termica isochoric specifica, cv
11. Velocità del suono, w
12. Esponente isoentropico, kapa
13. Energia libera specifica di Helmholtz, H
14. Energia libera specifica di Gibbs, G
15. Fattore di compressibilità, Z
16. Qualità del vapore, x
17. Regione, region
18. Coefficente isobarico di espansione di volume, alpha
19. Compressibilità isotermica, Kt
20. Derivato parziale (dV/dT) p, dvdt
21. Derivato parziale (dV/dP) T, dvdp
22. Derivato parziale (dP/dT) v, dpdt
23. Derivato parziale (dP/dV) T, dpdv
24. Coefficente isotermico di Joule-Thomson, iJTC
25. Coefficente di Joule-Thomson, JTC
26. Viscosità dinamica, dv
27. Viscosità cinematica, kv
28. Conducibilità termica, tc
29. Diffusività termica, td
30. Numero di Prandtl, Pr
31. Tensione superficiale, Sigma

Apra la Nuova Lima
 
Per aprire una nuova lima, faccia quanto segue:

1. Scelga la "Archivio", voce di menu "Nuovo.

Ciò eliminerà tutti i dati attualmente visualizzati sulle forme e sugli schemi.

Salvo i dati ad Excel

Per risparmiare ha calcolato le proprietà al vostro calcolatore locale, segue questi punti:

1. Scelga la Archivio, Salva su Excel voce di menu. Il dialogo di trasferimento dal sistema centrale verso i satelliti della lima compare;
2. Alternativamente, scelga la Archivio, Salva su Excel Unicode voce di menu. Il dialogo di trasferimento dal sistema centrale verso i satelliti della lima compare;
3. Scelga Salvo di conservare il documento al vostro calcolatore.

La disposizione di CSV Unicode conserverà correttamente alcuni caratteri speciali contenuti nella definizione delle unità. Poiché CSV è appena una lima che di testo potete aprire una lima conservata con tutto il sistema di editazione testi, per esempio blocchetto per appunti.

Stato Ambientale
 
Nella casella di gruppo di "Ambiente", sulla lastra di vetro di messa a punto, fissi una temperatura di riferimento dell'ambiente. La temperatura di riferimento sarà usata per il calcolo di exergy.

Calcoli le Proprietà - Termodinamiche e Trasporto dell'Acqua e del Vapore
 
Alla parte superiore della pagina del Calcolatore della Tabella di Vapore ci sono due linguette, che gli permettono di selezionare fra le "Proprietà Generali" e le "Proprietà di Saturazione" dell'acqua e del vapore. Sulla prima linguetta potete calcolare le proprietà del vapore e dell'acqua in tutte le regioni, come definito dall'applicazione, compreso le proprietà di saturazione. Per esempio, se digitate i dati dell'input che definiscono un punto all'interno della regione di saturazione, le proprietà saranno calcolate e visualizzate come proprietà per tutte le altre regioni. Da un lato, sulla seconda linguetta potrete calcolare le proprietà del vapore e dell'acqua soltanto nella regione di saturazione.

Procedura di calcolo per tutte le regioni

Per calcolare le proprietà del vapore e dell'acqua valide in tutte le regioni, selezioni la prima linguetta "Proprietà Generali" ed usi i seguenti punti:

1. Scelga le unità, SI o inglesi.
2. Selezioni una delle 14 funzioni differenti basate sulle variabili di input disponibili.
3. Digiti i dati per il primo parametro.
4. Digiti i dati per il secondo parametro.
5. La pressa "Calcoli" il tasto per effettuare il calcolo.

Il risultato dettagliato di un calcolo è visualizzato nella tabella principale, situata nella parte più bassa della forma dell'input ed inoltre 17 proprietà principali sono visualizzate nella lastra di "Uscita Pane". Le discussioni dell'input utilizzate in un calcolo sono visualizzate nel colore rosso.

 

Scatti qui per una più grande immagine.

Fig.2 Calcolo delle proprietà generali di acqua e di vapore

Procedura di calcolo per la regione di saturazione
 
Per calcolare le proprietà del vapore e dell'acqua nella regione di saturazione, selezioni la seconda linguetta "Proprietà di Saturazione" ed usi i seguenti punti:

1. Scelga le unità, SI o Inglesi.
2. Selezioni una delle 2 funzioni differenti basate sulle variabili di input disponibili.
3. Digiti i dati per il primo parametro.
4. Digiti i dati per il secondo parametro.
5. La pressa "Calcoli" il tasto per effettuare il calcolo.

Il risultato dettagliato del calcolo è visualizzato nella tabella principale, situata nella parte più bassa della forma dell'input ed inoltre 17 proprietà principali sono visualizzate nella lastra di "Uscita Pane". Le discussioni dell'input usate per il calcolo sono visualizzate nel colore rosso.

Scatti qui per una più grande immagine.

Fig.3 Calcolo delle proprietà di saturazione di acqua e di vapore

In lastra di vetro dell'uscita i risultati sono inseriti sempre alla parte superiore, in modo da non dovete arrotolare per vedere l'ultimo risultato.

Calcoli della Turbina a Vapore

Calcoli il consumo del vapore di turbina a vapore
 
Per calcolare il consumo del vapore di turbina a vapore, segua questi punti:

1. Selezioni la linguetta della "Turbina a Vapore";
2. "Nella casella di gruppo del calcolatore prescelto" selezioni il pulsante di scelta del "calcolatore del consumo del vapore della turbina";
3. Digiti i dati richiesti dell'input nella casella di gruppo di "dati di input";
4. La pressa "Calcoli" il tasto.

I risultati del calcolo saranno visualizzati nella prima colonna vuota di "risultati" nella lastra di vetro principale.


Calcoli l'efficienza della turbina a vapore
 
Per calcolare l'efficienza della turbina a vapore, segua questi punti:

1. Selezioni la linguetta della "Turbina a Vapore";
2. "Nella casella di gruppo del calcolatore prescelto" selezioni il pulsante di scelta del "calcolatore di efficienza della turbina";
3. Digiti i dati richiesti dell'input nella casella di gruppo di "dati di input";
4. La pressa "Calcoli" il tasto.

I risultati del calcolo saranno visualizzati nella prima colonna vuota di "risultati" nella lastra di vetro principale.


Calcoli il potere della turbina a vapore
 
Per calcolare il potere della turbina a vapore, segua questi punti:

1. Selezioni la linguetta della "Turbina a Vapore";
2. "Nella casella di gruppo del calcolatore prescelto" selezioni il pulsante di scelta del "calcolatore di potere della turbina";
3. Digiti i dati richiesti dell'input nella casella di gruppo di "dati di input";
4. La pressa "Calcoli" il tasto.

I risultati del calcolo saranno visualizzati nella prima colonna vuota di "risultati" nella lastra di vetro principale.

Prima di effettuare il quarto calcolo, premi “il tasto di risultati liberi„ per eliminare i risultati dalle 3 colonne disponibili di risultato nella lastra di vetro principale.

Per ogni calcolo della turbina a vapore, gli stati calcolati dello scarico e dell'ingresso della turbina saranno visualizzati nella lastra di "Uscita Pane" pure. Per distinguere i risultati della turbina da altri dati, queste file saranno visualizzate nel verde.

Calcoli dell'Evaporatore Istantaneo

Calcoli l'evaporazione istantanea del condensato a saturazione
 
Per calcolare l'evaporazione istantanea del condensato a saturazione, segua questi punti:

1. Selezioni la linguetta di "Evaporazione Istantanea";
2. La casella di gruppo "condensata" seleziona "condensato nel saturazione" pulsante di scelta;
3. Digiti i dati richiesti dell'input nella casella di gruppo di "dati di input";
4. La pressa "Calcoli" il tasto.

I risultati del calcolo saranno visualizzati nella prima fila vuota nella lastra di vetro principale.


Calcoli l'evaporazione istantanea del condensato raffreddati
 
Per calcolare l'evaporazione istantanea del condensato raffreddati, segua questi punti:

1. Selezioni la linguetta di "Evaporazione Istantanea";
2. Nella casella di gruppo "condensata" selezioni il pulsante di scelta "condensato di raffreddati";
3. Digiti i dati richiesti dell'input nella casella di gruppo di "dati di input";
4. La pressa "Calcoli" il tasto.

I risultati del calcolo saranno visualizzati nella prima fila vuota nella lastra di vetro principale.

Per ogni calcolo dell'evaporatore istantaneo, gli stati calcolati della presa e dell'ingresso saranno visualizzati nella lastra di "Uscita Pane" pure. Per distinguere i risultati di evaporazione istantanea da altri dati, le proprietà dell'ingresso saranno visualizzate nelle proprietà della presa e dell'azzurro nel colore rosso.

Aggiunga i Punti

Per visualizzare i punti sugli schemi di Mollier della Tabella di vapore usi i seguenti punti:

1. Calcoli alcuni punti che volete visualizzare.
2. Scatti sopra "Diagrammi - > Aggiungi / Modifica Punti", la seguente finestra di dialogo dovrebbe aprirsi.
3. Se lavorate con le unità di SI selezioni il pulsante di scelta della linguetta delle unità di SI, altrimenti selezioni il pulsante di scelta delle unità Inglesi.
4. "Nell'identificazione visualizzata del punto" pubblichi l'identificazione a forma di scatola dei punti che volete visualizzare dalla colonna di identificazione nella lastra di vetro dell'uscita, per esempio visualizzare i primi 3 punti del tipo: 1.2.3.
5. "Nelle etichette del punto" pubblichi a forma di scatola le etichette (della vostra scelta) di rispettivi punti, per esempio: a,b,c.
6. Il numero dei punti ed il numero delle etichette dovrebbero abbinare.
7. La pressa salvo il tasto ed i punti saranno visualizzati su tutti gli schemi (Fig.5).
8. Facoltativamente - Potete aprire "Configurare UI per Punti" (Fig.4), scegliendo "Diagrammi - >Configurare UI per Punti" ed il raggio di difetto del cambiamento e colore dei punti. Questa messa a punto di UI si applicherà a tutti i punti visualizzati.

Pubblichi i Punti

Per pubblicare i punti già visualizzati sugli schemi usi i seguenti punti:

1. Scatti sopra "Diagrammi - > Aggiungi / Modifica Punti" per aprire "Aggiungi / Modifica Punti" la finestra di dialogo.
2. "Nell'identificazione visualizzata del punto" la casella di testo fanno i cambiamenti richiesti.
3. "Nelle etichette del punto" la casella di testo fanno i cambiamenti richiesti.
4. Premi salvo il tasto ed i punti modificati saranno visualizzati su tutti gli schemi.

Aggiunga una Linea o una Curva

Alle linee o alle curve di esposizione sugli schemi usi i seguenti punti:

Calcoli e visualizzi alcuni punti sugli schemi (vedi la sezione dei Aggiunga i Punti).









La casella di testo "Etichette dei punti attualmente visualizzati" gli mostrerà i punti disponibili per la creazione delle linee e delle curve.

1. Scatti sopra "Diagrammi - > Aggiungere una Linea o una Curva" aprire nella finestra di dialogo "Aggiungere una Linea o una Curva".
2. Nella casella di testo di "Aggiunga le etichette per definire una nuova serie", aggiungono le etichette: a,b,c.
3. Nella casella di testo di “aggiunga il nome della serie„ scriv un nome a macchina di una linea/curva, per esempio: provi.
4. "Regoli il tipo nella casella combinata di serie" selezionano l'opzione della scanalatura o della linea. La scanalatura è usata per disegnare le curve e dovete fornire almeno 3 punti per renderla efficace.
5. La pressa salvo il tasto e le linee e le curve saranno visualizzate su tutti gli schemi (Fig.8).
6. Facoltativamente - Potete aprire "Configurare UI per Linee e Curve" (Fig.7), scegliendo "Diagrammi - >Configurare UI per Linee e Curve" stabilizza la larghezza ed il colore delle linee e delle curve. Questa messa a punto di UI si applicherà a tutte le linee visualizzate e curve.

Pubblichi una Linea o una Curva

Per pubblicare una linea o una curva già visualizzata sugli schemi della Tabella di Vapore usi i seguenti punti:

1. Scatti sopra "Diagrams - >Modificare una Linea o una Curva" per aprire nella finestra di dialogo "Modificare una Linea o una Curva".
2. Nella casella combinata "Selezioni una serie per pubblicare" scelgono una linea o una curva che volete modificare.
3. Faccia i cambiamenti richiesti alla linea o alla curva attualmente selezionata.
4. Premi il tasto di risparmio per chiudere la finestra di dialogo.

Salvo lo Schema

Per conservare uno schema usi i seguenti punti:

• Scatti il tasto di mouse di destra su uno schema.
• Sul menu di contesto scelga “Salvo l'immagine come…„ opzione del menu.

Schema della Stampa

Per stampare uno schema usi i seguenti punti:

• Ridimensionare il diagramma ridimensionando la finestra del browser e / o chiudere i riquadri di output e installazione.
• Scatti il tasto di mouse di destra su uno schema.
• Sul menu di contesto scelga “l'immagine della stampa…„ opzione del menu.
• In alternativa, utilizzare l'opzione di "File->Stampa" dal menu del browser (questo dovrebbe funzionare lo stesso in tutti i browser).
• In alternativa, salvare un diagramma sul desktop e stampare da una delle applicazioni di movimentazione a disposizione di immagine.