Инструкция по работе с программой «Проектировщик парогазовой установки», страница 18

4.4. Работа со встроенными функциями

Помимо расчётных модулей, непосредственно связанных с интерфейсом программы и не допускающих отдельного использования, программа содержит ряд функций, для которых возможно самостоятельное применение как в рамках данного программного продукта, так и отдельно от него.

Данный параграф содержит описание механизма использования теплофизических свойств воды и водяного пара, а также свойств газового топлива и продуктов сгорания. Основой для построения системы теплофизических свойств послужила формуляция IF-97, изложенная в [Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. – М.МЭИ, 2006.]. Теплофизические свойства газового топлива и продуктов сгорания были построены на основе ряда дополняющих друг друга источников.

Транскрипция функций теплофизических свойств воды построена на следующих принципах:

1) имя вызываемой функции:

- p – давление, МПа;

- t – температура, °С;

- h – энтальпия, кДж/кг;

- s – энтропия, кДж/(кг·K);

- r – теплота парообразования, кДж/кг;

- v- удельный объём, м³/кг;

- ro – плотность, кг/ м³;

- Cp – изобарная теплоёмкость, кДж/(кг·K);

- Cv – изохорная теплоёмкость, кДж/(кг·K);

- u – внутренняя энергия, кДж/кг;

- mu – коэффициент динамической вязкости, Па·с;

- nu – коэффициент кинематической вязкости, м²/с;

- ld – теплопроводность, Вт/(м·K);

- Pr – число Прандтля;

- sm – поверхностное натяжение, Н/м.

2) цифра, указывающая на принадлежность искомого параметра к линии насыщения:

- 1 – для параметров воды на линии насыщения;

- 2 – для параметров пара на линии насыщения.

3) знак нижнего подчёркивания, разделяющий часть транскрипции, содержащую имя вызываемого параметра и часть транскрипции, содержащую аргумент(ты) функции. При этом должен соблюдаться следующий приоритет записи аргументов: p > t > h > s > x.

Транскрипция всех доступных функций представлена на листе «Свойства воды» и здесь отдельно не приводится.

По области действия все доступные функции делятся на четыре типа:

- функции, действующие в однофазной области (требуют указания двух аргументов);

- функции, действующие на линии насыщения (требуют указания одного аргумента);

- функции, действующие в двухфазной области (требуют указания двух аргументов);

- функции, действующие во всей области параметров (требуют указания двух аргументов).

Область действия формуляции, заложенной в программу, – от 0 до 800°С и от 0 до 100МПа.  

Для вызова функций теплофизических свойств воды и водяного пара  в пределах программы необходимо в любой ячейке обратиться к имени функции (ячейка должна содержать формулу). Использование функций вне пределов программы возможно путём копирования макроса свойств воды и водяного пара в другой файл Microsoft Excel.

Построение функций теплофизических свойств газового топлива и продуктов сгорания несколько более сложное. Доступные функции предполагают использование до трёх аргументов одновременно. Должен соблюдаться следующий приоритет аргументов: состав топлива > избыток воздуха > давление > температура > энтальпия.  

Ввод состава топлива происходит через строку состава – запись состава и концентраций компонентов (в объёмных %) в виде единой строковой переменной. Формирование строки состава может осуществляться посредством обращения к функции состав, содержащей в качестве аргументов перечень концентраций компонентов. При этом, компоненты в пределах перечня должны быть расположены в строго определённом порядке, указанном в таблице на листе «Свойства газов». Возможна также произвольная запись строки состава, основанная на следующих принципах:

1) первый элемент строки – знак нижнего подчёркивания;

2) два последних элемента строки – знак нижнего подчёркивания и точка;

3) наименование компонента состава может вводиться либо в виде химической формулы, либо в строковой записи:

- метан, CH4;

- этан, C2H6;

- пропан, C3H8;

- бутан, C4H10;

- пентан, C5H12;

- гексан, C6H14;

- гептан, C7H16;

- этилен, C2H4;

- пропилен, C3H6;

- бутилен, C4H8;

- бензол, C6H6;

- азот, N2;

- водород, H2;

- диоксидуглерода, CO2;

- оксидуглерода, CO;