› 水·水蒸气物性值计算(蒸汽表) 返回

蒸汽表计算|饱和水、湿蒸汽与过热蒸汽

输入温度或绝对压力、干度与过热度,计算水和蒸汽的焓、熵及比容。在输入范围内采用IAPWS-IF97区域1、2、3、4方程,T-s图和P-T图标记实际温度的状态点。本实现未经认证,不保证全范围精度。

输入方法

计算结果
干饱和蒸气
—
饱和压力 Psat (kPa)
—
饱和温度 Tsat (°C)
—
焓 h (kJ/kg)
—
熵 s (kJ/kg·K)
—
比体积 v (m³/kg)
—
汽化潜热 hfg (kJ/kg)
Ts

饱和液线、饱和蒸汽线与当前状态点。标记采用实际温度及该温度和压力下的熵。

Pt

背景为饱和P-T曲线。标记采用压力与实际温度(基准饱和温度加过热度),过热时离开饱和曲线。

H

仅显示随饱和温度变化的hf、hfg、hg饱和曲线。本标签页不显示过热状态点。

理论·主要公式

饱和压力与饱和温度的对应关系:

IAPWS R7-97(2012):在输入范围内采用区域1、2、3物性方程及区域4饱和p–T方程,不代表认证或全范围精度保证。

湿蒸气(干度 x)的状态量:

$h = h_f + x \cdot h_{fg}, \quad s = s_f + x \cdot s_{fg}, \quad v = v_f + x \cdot v_{fg}$

朗肯循环的理论热效率:

$\eta_{th} = \frac{(h_1 - h_2) - (h_{fw} - h_{cond})}{h_1 - h_{fw}}$

其中状态1 = 轮机入口、状态2 = 轮机出口、fw = 给水、cond = 凝结器出口。

使用相同条件进行比较

计算示例

选择温度输入100°C、干度x=1、过热度0°C,本页IF97实现显示饱和压力101.418kPa、焓2675.6kJ/kg、比容1.6719m³/kg。x=0.5时按饱和端点线性混合。这些是本实现的输出,不是认证值。

进入计算器 ↑

模型与适用范围

在输入范围内,IF97区域1、2、3用于饱和端点与过热蒸汽的焓、熵和比容,区域4用于饱和压力与温度。湿蒸汽采用h=hf+x(hg−hf),熵和比容也按干度线性混合。压力输入为1–21000kPa绝对压力,基准饱和温度输入为1–370°C,过热度为0–400°C。370°C对应的约21043.367kPa压力不截断。过热度为正时禁用干度,三项物性均按同一实际温度和压力计算。状态标签与T-s、P-T图标记采用实际温度,h标签页仅显示饱和曲线。本实现未经认证,区域边界附近存在方程间的整合性差异,不保证全范围精度。

本工具用于教学与参考。显示位数不代表精度保证;设计及安全判断须与独立且经过验证的物性计算核对。

已核对的差异与计算限制

在已检查状态点中,Clapeyron关系残差(饱和曲线斜率与由物性值推算的斜率之差)最大约0.07419%;约350°C的区域切换处焓下降约0.03854kJ/kg。370°C饱和液体的焓和比容相对于NIST IAPWS-95值分别相差约+0.10346%和+0.31093%。这些是已检查点的差异,并非全部输入范围的误差上限。39项严格一致性检查及两项NIST物性比较超限仍记录为未通过;未采用数值平滑或放宽判定阈值。

参考:IAPWS: IAPWS-95 / IF97 · IF97 §10, Tables 43–44 · NIST Water

常见问题

压力输入是bar吗?

输入单位为kPa绝对压力。1bar=100kPa,1MPa=1000kPa。表压必须先换算为绝对压力。

干度与过热度同时起作用吗?

过热度为0时使用干度:x=0为饱和水,x=1为干饱和蒸汽。过热度为正时禁用干度,按绝对压力及实际温度(饱和温度加过热度)计算物性。

为什么与工业蒸汽表不同?

本实现于输入范围内采用IF97区域1、2、3、4方程,但未经认证。NIST IAPWS-95与IF97采用不同物性方程,临界点附近的差异更明显。区域切换也会产生小幅不连续,显示位数不代表精度保证。设计值应与独立且经过验证的物性计算核对。

能计算朗肯循环效率或导出CAE文件吗?

不能。本页估算一个选定热力状态,不自动计算完整循环效率,也不导出CAE格式文件。

理论参考(不代表本工具的精度认证)

IAPWS: Thermodynamic property formulations

NeutriumJS.thermo.IAPWS97 — Copyright 2015, Native Dynamics. CC BY 4.0 license · Upstream 4d6d8a4. 上游物性文件按原样分发;另设NovaSolver适配器进行区域选择及区域4系数修正。不代表作者推荐、认可或IF97认证。

说明更新:2026年10月23日