PoWaS: Термодинамические свойства воды и водяного пара по IAPWS для Excel на VBA

[Вират Лакх]

Здравствуйте, коллеги.

Предлагаю Вашему вниманию набор функций для расчета термодинамических свойств воды и водяного пара по уравнениям IAPWS для Excel на VBA.
В Сети можно найти множество подобных программ и библиотек, но для использования в Excel - единицы.
Например, есть WaterSteamPro или от MegaWatSoft, но они сильно дорогие. В других нет обратных функций или ещё что-нибудь не то или не так.
Пришлось писать самому. И ещё: хочешь сделать что-то хорошо - сделай это сам. Со временем могу добавлять новые функции к уже имеющимся.
Обратные функции (которые не по давлению и температуре) пишу тоже по IAPWS и не прибегаю к методу последовательных приближений.
Но для расчета плотности СКЖ по p и T пришлось применить метод дихотомии, т.к. прописать данную функцию по IAPWS SR5-05(2016) - это жесть.
Обратные функции для перегретого пара области высоких температур тоже придется решать итерационным методом решения уравнений, т.к. нет IAPWS.
Условия распространения и цена - договорные.

Литература:
IAPWS R7-97(2012), Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam (The revision only relates to the extension of region 5 to 50 MPa)
IAPWS SR2-01(2014), Revised Supplementary Release on Backward Equations for Pressure as a Function of Enthalpy and Entropy p(h,s) for Regions 1 and 2 of the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam
IAPWS SR3-03(2014), Revised Supplementary Release on Backward Equations for the Functions T(p,h), v(p,h) and T(p,s), v(p,s) for Region 3 of the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam
IAPWS R12-08, Release on the IAPWS Formulation 2008 for the Viscosity of Ordinary Water Substance

PoWaS v1.3   Properties of Water and Steam   18.10.22

Код Выделить Развернуть

pwsregpt(p;T) Номер области, агрегатное состояние -
pwsregph(p;h) Номер области, агрегатное состояние -

pwsvpt(p;T) Удельный объем м3/кг
pwsupt(p;T) Внутренняя энергия кДж/кг
pwsspt(p;T) Энтропия кДж/(кг·K)
pwshpt(p;T) Энтальпия кДж/кг
pwscppt(p;T) Изобарная теплоемкость кДж/(кг·K)
pwscvpt(p;T) Изохорная теплоемкость кДж/(кг·K)
pwswpt(p;T) Скорость звука м/с

pwsvph(p;h) Удельный объем м3/кг Кроме перегретого пара области высоких температур pwsv5ph

pwst1ph(p;h) Температура воды K
pwst1ps(p;s) Температура воды K
pwsp1hs(h;s) Давление воды МПа абс

pwst2ph(p;h) Температура перегретого пара K
pwst2ps(p;s) Температура перегретого пара K
pwsp2hs(h;s) Давление перегретого пара МПа абс

pwsv24pt(p;T) Удельный объем метастабильного пара м3/кг
pwsu24pt(p;T) Внутренняя энергия метастабильного пара кДж/кг
pwss24pt(p;T) Энтропия метастабильного пара кДж/(кг·K)
pwsh24pt(p;T) Энтальпия метастабильного пара кДж/кг
pwscp24pt(p;T) Изобарная теплоемкость метастаб. пара кДж/(кг·K)
pwscv24pt(p;T) Изохорная теплоемкость метастаб. пара кДж/(кг·K)
pwsw24pt(p;T) Скорость звука в метастабильном паре м/с

pwsro3pt(p;T) Плотность СКЖ кг/м3
pwsp3rot(ro;T) Давление СКЖ МПа абс
pwsu3rot(ro;T) Внутренняя энергия СКЖ кДж/кг
pwss3rot(ro;T) Энтропия СКЖ кДж/(кг·K)
pwsh3rot(ro;T) Энтальпия СКЖ кДж/кг
pwscp3rot(ro;T) Изобарная теплоемкость СКЖ кДж/(кг·K)
pwscv3rot(ro;T) Изохорная теплоемкость СКЖ кДж/(кг·K)
pwsw3rot(ro;T) Скорость звука в СКЖ м/с

pwsp4t(T) Давление пароводяной смеси МПа абс
pwsr4t(T) Теплота парообразования и конденсации кДж/кг
pwsv41t(T) Удельный объем воды на ЛН м3/кг
pwsv42t(T) Удельный объем пара на ЛН м3/кг
pwsu41t(T) Внутренняя энергия воды на ЛН кДж/кг
pwsu42t(T) Внутренняя энергия пара на ЛН кДж/кг
pwss41t(T) Энтропия воды на ЛН кДж/(кг·K)
pwss42t(T) Энтропия пара на ЛН кДж/(кг·K)
pwsh41t(T) Энтальпия воды на ЛН кДж/кг
pwsh42t(T) Энтальпия пара на ЛН кДж/кг
pwscp41t(T) Изобарная теплоемкость воды на ЛН кДж/(кг·K)
pwscp42t(T) Изобарная теплоемкость пара на ЛН кДж/(кг·K)
pwscv41t(T) Изохорная теплоемкость воды на ЛН кДж/(кг·K)
pwscv42t(T) Изохорная теплоемкость пара на ЛН кДж/(кг·K)
pwsw41t(T) Скорость звука в воде на ЛН м/с
pwsw42t(T) Скорость звука в паре на ЛН м/с

pwst4p(p) Температура пароводяной смеси K
pwsr4p(p) Теплота парообразования и конденсации кДж/кг
pwsv41p(p) Удельный объем воды на ЛН м3/кг
pwsv42p(p) Удельный объем пара на ЛН м3/кг
pwsu41p(p) Внутренняя энергия воды на ЛН кДж/кг
pwsu42p(p) Внутренняя энергия пара на ЛН кДж/кг
pwss41p(p) Энтропия воды на ЛН кДж/(кг·K)
pwss42p(p) Энтропия пара на ЛН кДж/(кг·K)
pwsh41p(p) Энтальпия воды на ЛН кДж/кг
pwsh42p(p) Энтальпия пара на ЛН кДж/кг
pwscp41p(p) Изобарная теплоемкость воды на ЛН кДж/(кг·K)
pwscp42p(p) Изобарная теплоемкость пара на ЛН кДж/(кг·K)
pwscv41p(p) Изохорная теплоемкость воды на ЛН кДж/(кг·K)
pwscv42p(p) Изохорная теплоемкость пара на ЛН кДж/(кг·K)
pwsw41p(p) Скорость звука в воде на ЛН м/с
pwsw42p(p) Скорость звука в паре на ЛН м/с

pwsmrot(ro;T) Динамическая вязкость Па·с
pwsnrot(ro;T) Кинематическая вязкость м2/с

pwsk(p1;v1;s1;p2) Показатель адиабаты (изоэнтропы) пара - k ≠ cp/cv
Показатель адиабаты для водяного пара не может быть определен как отношение его изобарной теплоемкости к изохорной теплоемкости (как некоторые считают), а может быть определен приближенно из уравнения p₁·v₁^k = p₂·v₂^k

[Вират Лакх]

PoWaS v1.4   Properties of Water and Steam   23.03.2023

Добавлены новые функции:

Код Выделить Развернуть

pwsregps(p;s) Номер области, агрегатное состояние -
pwsvps(p;s) Удельный объем м3/кг Кроме перегретого пара области высоких температур pwsv5ps
Функция pwsvps может быть нужна, например, для расчета пропускной способности предохранительных клапанов по ГОСТ 12.2.085-2017 методом прямого интегрирования.