Введите строку (пар 7 бар изб.; 10 бар абс.; 180 °C; 0,7 МПа; 100 psig) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.
Введите давление пара — избыточное или абсолютное, — и калькулятор покажет температуру насыщения воды и пара при нём, в °C, К и °F; введите температуру — и он покажет давление насыщения, в бар абс., бар изб., МПа и psia. Расчёт идёт по уравнениям насыщения IAPWS-IF97 — промышленной формуляции свойств воды и водяного пара; он показан по шагам с вашими числами и с обратным уравнением для проверки, точка отмечена на кривой насыщения, а результат можно скопировать строкой или перенести в запрос.
Только температура и давление насыщения: калькулятор не даёт энтальпии, энтропии, удельного объёма и других величин из таблиц водяного пара, не считает перегрев, не приводит уставок предохранительных клапанов, требований правил для котлов и классификационных обществ и типовых рабочих давлений. Уравнения охватывают линию насыщения от 0 °C до критической точки — 373,946 °C и 220,64 бар абс.; за её пределами калькулятор так и пишет, а не даёт число.
Уравнение (30) IAPWS-IF97: theta = T + n9 / (T - n10), A = theta^2 + n1 theta + n2, B = n3 theta^2 + n4 theta + n5, C = n6 theta^2 + n7 theta + n8, ps = (2C / (-B + (B^2 - 4AC)^0,5))^4 в МПа при T в кельвинах. При 180 °C (453,15 К) — 1,002635 МПа = 10,026 бар абс., 9,013 бар изб. Контрольное значение выпуска: при 300 К — 0,00353658941 МПа.
Уравнение (31) IAPWS-IF97: beta = p^0,25 при p в МПа, E = beta^2 + n3 beta + n6, F = n1 beta^2 + n4 beta + n7, G = n2 beta^2 + n5 beta + n8, D = 2G / (-F - (F^2 - 4EG)^0,5), Ts = (n10 + D - ((n10 + D)^2 - 4 (n9 + n10 D))^0,5) / 2 в кельвинах. При 7 бар изб. (0,801325 МПа) — 443,63 К = 170,5 °C. Контрольное значение выпуска: при 0,1 МПа — 372,755919 К.
n1 = 1167,0521452767, n2 = -724213,16703206, n3 = -17,073846940092, n4 = 12020,824702470, n5 = -3232555,0322333, n6 = 14,915108613530, n7 = -4823,2657361591, n8 = 405113,40542057, n9 = -0,23855557567849, n10 = 650,17534844798 (таблица 34 IAPWS-IF97). Оба уравнения получены из одного квадратного уравнения, поэтому давление, переведённое в температуру насыщения и обратно, возвращается тем же.
| Единица | Равна | Основание |
|---|---|---|
| 1 psi | 6,894757293168 кПа = 0,06894757293168 бар | 1 фунт-сила на 1 квадратный дюйм |
| 1 кгс/см2 (ат, ати, ата) | 98,0665 кПа = 0,980665 бар | нормальное ускорение свободного падения 9,80665 м/с2 |
| 1 МПа; 1 кПа; 1 мбар | 10 бар; 0,01 бар; 0,001 бар | определение бара: 1 бар = 100 кПа |
| Стандартная атмосфера | 1,01325 бар абс. = 101,325 кПа | атмосферное давление по умолчанию |
| Кельвин | T, К = t, °C + 273,15 | шкала Цельсия |
| Градус Фаренгейта | t, °F = 1,8 x t, °C + 32 | T, К = (t, °F + 459,67) / 1,8 |
| p* и T* уравнений IAPWS-IF97 | 1 МПа и 1 К | приведение к безразмерному виду |
Избыточное и абсолютное давление различаются на атмосферное давление, и никакой переводной множитель этого не учитывает: p абс. = p изб. + p_атм, где p_атм — 1,01325 бар абс., если не введено другое.
Уравнения и коэффициенты n1–n10 — линия насыщения IAPWS-IF97, раздел 8 выпуска IAPWS R7-97 (пересмотренный выпуск промышленной формуляции IAPWS 1997 года для термодинамических свойств воды и водяного пара): уравнение (30) — давления насыщения и уравнение (31) — температуры насыщения, оба из неявного уравнения (29). Коэффициенты сверены знак в знак со вторым, независимым опубликованным воплощением формуляции, а калькулятор воспроизводит контрольные значения выпуска для проверки программ (таблицы 35 и 36) во всех приведённых знаках. Переводные множители точные по определению: 1 бар = 100 кПа, 1 кгс/см2 = 98,0665 кПа, 1 psi = 6,894757293168 кПа, стандартная атмосфера — 101325 Па (NIST SP 811 и брошюра СИ); T, К = t, °C + 273,15 и t, °F = 1,8 t, °C + 32.
По абсолютному давлению, по уравнению температуры насыщения IAPWS-IF97 — уравнению (31) выпуска IAPWS R7-97: beta = (p / 1 МПа)^0,25; три квадратных выражения от beta — E, F и G — с коэффициентами n1–n10; D = 2G / (-F - (F^2 - 4EG)^0,5); и Ts = (n10 + D - ((n10 + D)^2 - 4 (n9 + n10 D))^0,5) / 2 в кельвинах. Для 7 бар изб. абсолютное давление 7 + 1,01325 = 8,01325 бар абс., или 0,801325 МПа, а температура насыщения — 443,63 К, или 170,5 °C. В выпуске для проверки дано значение 372,755919 К при 0,1 МПа, и калькулятор совпадает с ним во всех приведённых знаках.
По уравнению давления насыщения IAPWS-IF97 — уравнению (30): theta = T + n9 / (T - n10), где T в кельвинах; A = theta^2 + n1 theta + n2, B = n3 theta^2 + n4 theta + n5, C = n6 theta^2 + n7 theta + n8; и ps = (2C / (-B + (B^2 - 4AC)^0,5))^4 в МПа. При 180 °C, то есть 453,15 К, давление насыщения 1,002635 МПа: 10,026 бар абс., или 9,013 бар изб. при стандартной атмосфере. Контрольное значение выпуска — 0,00353658941 МПа при 300 К. Оба уравнения получены из одного квадратного уравнения, поэтому каждое точно обратно другому, и расчёт показывает обратный переход для проверки.
Любое, с пометкой: «изб.», barg или psig — избыточное, «абс.», bara или psia — абсолютное. Уравнениям нужно абсолютное давление, поэтому к избыточному прибавляется атмосферное, по умолчанию 1,01325 бар абс.; чтобы изменить его, введите показание барометра (атм. давление 0,98 бар). Давление без пометки принимается за избыточное — как показывает манометр, — и результат об этом говорит. Отрицательное избыточное давление — это вакуум. Давление насыщения по температуре — абсолютное; избыточное при стандартной атмосфере становится отрицательным ниже примерно 100 °C.
Линию насыщения IAPWS-IF97: от 273,15 К (0 °C), где давление насыщения 611,213 Па, или 0,00611 бар абс., до критической точки — 647,096 К (373,946 °C) и 22,064 МПа (220,64 бар абс.). Выше критической точки вода и пар уже не разделяются, поэтому температуры и давления насыщения нет; ниже 0 °C уравнения не применяются. За пределами диапазона калькулятор так и пишет и числа не даёт.
Нет. Он даёт только температуру и давление насыщения: без энтальпии, энтропии, удельного объёма, плотности, степени сухости и перегрева. Не приводит он и уставок предохранительных клапанов, требований правил для котлов и классификационных обществ и типовых рабочих давлений — они берутся из данных изготовителя, правил классификационного общества и полных уравнений свойств IAPWS-IF97.
Давление — в бар, мбар (гПа), кПа, МПа, psi (1 psi = 6,894757293168 кПа) или кгс/см2 (98,0665 кПа точно), избыточное или абсолютное; «ати» и «ата» читаются как кгс/см2 изб. и абс. Температура — в °C, К (T = t + 273,15) или °F (t в °F = 1,8 t + 32). Температура насыщения выводится в °C, К и °F, давление насыщения — в бар абс., бар изб., МПа и psia, атмосферное давление вводится абсолютным, например атм. давление 0,98 бар или 1013 гПа.
Калькулятор даёт только температуру и давление насыщения. Если нужен паровой клапан, конденсатоотводчик, манометр, термометр или уплотнение под эту температуру, отправьте строку из калькулятора вместе с фото таблички или детали, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.
