программа для расчета термодинамических параметров
Программа для расчета термодинамических параметров
Для тех, кто интересуется термодинамическим моделированием
Ю. В. Шваров
Эта страница ориентирована, главным образом, на пользователей программного пакета HCh термодинамического (равновесного) моделирования (гео)химических систем и процессов. Тем не менее, некоторые файлы, имеющиеся здесь, могут представить интерес и для тех, кто не является пользователем HCh. Все программы имеют англоязычный интерфейс. Файлы, содержащие описания, написаны либо на английском языке (выделены синим цветом), либо на русском (выделены красным).
Современная версия пакета HCh разработана для операционной системы Windows и во многих отношениях совершеннее своего предшественника (пакета HCh для DOS). Однако документация к Windows-версии предполагает, что базовые принципы функционирования пакета уже известны пользователю по опыту его работы с DOS-версией. Поскольку эта «лаконичность» может представить неудобство для новых пользователей HCh, здесь сохранены некоторые файлы документации от DOS-версии.
| Guide_34.txt | Полное руководство пользователя для версии 3.4 |
| FAQ.txt | Ответы на часто задаваемые вопросы по работе с пакетом HCh |
| Examples.zip | Способы решения различных типов задач в примерах. Содержит разделы: простая гетерогенная система; элементы пользователя; описание реакции (в настоящее время не актуально); использование MOS модели твёрдого раствора; использование NRTL модели жидкого раствора; использование файла типа Control |
Для Windows-версии HCh не существует описания пакета как единого целого, вместо этого каждая программа пакета имеет собственное руководство, а то и несколько.
| Unitherm.doc | Руководство пользователя программы Unitherm, предназначенной для ведения базы данных и расчёта термодинамических свойств веществ |
| Main.doc | Руководство пользователя программы Main, предназначенной для подготовки файлов исходных данных для термодинамического моделирования и обработки результатов расчётов |
| GibbsLib.doc | В этом документе описывается, как пользователь пакета HCh может вызывать программу Gibbs расчёта равновесных составов химических систем из своих собственных программ решения прямых и обратных задач термодинамического моделирования |
| GibbsExt.doc | Описание организации процесса динамического подключения к программе Gibbs внешних модулей расчёта коэффициентов активности реальных растворов и правил создания пользователем таких модулей |
Некоторые внешние модули расчёта коэффициентов активности
| Electrum.dll Electrum.doc | Внешний модуль учёта неидеальности золотосеребряных сплавов и краткое описание этого модуля |
| Ab_An.dll Ab_An.doc | Внешний модуль учёта неидеальности бинарного твёрдого раствора альбит-анортит и краткое описание этого модуля |
| ZnS_FeS.dll ZnS_FeS.doc | Внешний модуль учёта неидеальности железистого сфалерита и краткое описание этого модуля |
2. Пакет logK: для тех, кто любит считать по константам равновесия
| logK.doc logK_setup | Программы получения полного списка химических реакций системы (UT2K) и их констант равновесия K(T,P) (UT2K, R2K) на основе базы данных Unitherm. Публикуется с разрешения Geoscience Australia |
| Unitherm.zip | Пакет logK не требует установки HCh, он лишь использует файлы базы данных Unitherm, описывающие термодинамические свойства веществ. Здесь представлены файлы стандартной базы Unitherm версии 4.4 |
3. Программы для расчёта термодинамических свойств веществ
| OptimA.exe OptA_ex.xls OptimA.doc | Программа OptimA предназначена для расчёта свободных энергий частиц водного раствора по результатам химических экспериментов при фиксированных значениях температуры и давления. Требует, чтобы на компьютере был установлен пакет HCh и программа MS Excel. Файл OptA_ex.xls представляет собой пример решённой задачи |
| OptimB.exe OptimB.xls OptB_ex.xls OptimB.doc | Программа OptimB (её DOS прототип назывался UT-HEL) позволяет рассчитать параметры HKF модели для частицы водного раствора по известным значениям её свободной энергии при различных значениях температуры и давления. Требует установленной программы MS Excel. Файл OptimB.xls – шаблон для подготовки таблицы исходных данных, файл OptB_ex.xls – пример решённой задачи |
| OptimC.exe OptimC.xls OptC_ex.xls OptimC.doc | Программа OptimC (её DOS прототип назывался UT-RYZ) позволяет рассчитать параметры модели Рыженко-Брызгалина для водного комплекса по известным значениям его констант диссоциации при различных значениях температуры и давления (или плотности воды). Требует установленной программы MS Excel. Файл OptimC.xls – шаблон для подготовки таблицы исходных данных, файл OptC_ex.xls – пример решённой задачи |
| OptimS.exe OptS_ex.xls OptimS.doc | Программа OptimS предназначена для расчёта свободных энергий частиц водного раствора по ультрафиолетовым спектрам поглощения при фиксированных значениях температуры и давления. Требует, чтобы на компьютере был установлен пакет HCh и программа MS Excel. Файл OptS_ex.xls – пример полной таблицы исходных данных для решения задачи. Чтение файла документации к этой программе весьма желательно |
4. Программы для расчёта термодинамических свойств отдельных систем
Рассчитывайте свойства веществ с помощью модуля «Термодинамика жидкостей и газов»
Инструменты моделирования свойств газовых смесей, жидких растворов и газожидкостных смесей
Точный расчёт физических свойств веществ крайне важен при решении задач вычислительной гидродинамики, теплопередачи и акустики. С помощью модуля «Термодинамика жидкостей и газов» можно легко и точно рассчитать плотность, коэффициент вязкости, коэффициент теплопроводности, теплоёмкость и другие свойства с учётом их зависимости от состава, давления и температуры вещества. Все функции модуля «Термодинамика жидкостей и газов» включены также в состав модулей «Химические реакции», «Электрохимические аккумуляторы» и «Топливные ячейки и электролизёры».
Область применения модуля «Термодинамика газов и жидкостей»
Свойства для решения задач гидродинамики
Плотность и вязкость жидкостей, как правило, зависят от состава, давления и/или температуры. Расчёт точных значений этих свойств среды играет важную роль, поскольку его результаты могут повлиять и на проект моделируемой системы, и на протекающие в ней процессы. Модуль «Термодинамика жидкостей и газов» содержит инструменты для расчёта плотности и вязкости газовых смесей произвольного состава. Кроме того, в состав модуля включены расчётные модели для жидких растворов, например, водных растворов и растворов на основе органических растворителей. Встроенные модели для двухфазных систем позволяют находить равновесный состав парожидкостных смесей в зависимости от давления и температуры.
Свойства для решения задач теплопередачи
Для моделирования теплообмена в жидкостях необходимы данные о теплофизических свойствах, например, о коэффициенте теплопроводности, теплоёмкости, в дополнение к данным о плотности и вязкости среды. Скажем, при проектировании климатических и вентиляционных систем нужно учитывать зависимость свойств воздуха от относительной влажности, давления и температуры, и эти зависимости могут оказывать определяющее влияние на корректность таких моделей и точность результатов моделирования. Сказанное справедливо также и в задачах моделирования газовых и жидкостных теплоносителей, которые используются в самых разных технологических процессах. Модуль «Термодинамика жидкостей и газов» содержит расчётные модели для коэффициента теплопроводности и теплоёмкости с учетом зависимости от давления и температуры. Эти свойства можно рассчитать для газовых смесей и жидких растворов произвольного состава, и использовать полученные данные для создания точных моделей теплопередачи.
Свойства для решения акустических задач
Распространение акустических волн в подвижных средах, например, в воде или воздухе, зависит от давления, температуры, объёмной вязкости, теплоёмкости и теплопроводности. В воздухе на эти свойства влияет относительная влажность. Точность расчёта перечисленных свойств, а следовательно, и точность результатов решения акустических задач непосредственно связаны с указанными переменными, значения которых можно рассчитать с помощью модуля «Термодинамика жидкостей и газов».
Функциональные возможности модуля «Термодинамика жидкостей и газов»
Термодинамические свойства
В состав модуля «Термодинамика жидкостей и газов» включены математические модели и параметры для расчёта следующих свойств:
Термодинамические модели и модели для расчёта свойств
Для расчёта перечисленных выше свойств веществ в модуле «Термодинамика жидкостей и газов» используется целый набор различных термодинамических моделей. Разнообразие доступных моделей обусловлено тем, что ни одна термодинамическая модель не является универсальной. Выбор расчётной модели зависит от типа смеси и условий состояния.
Для жидкостей и газов доступны следующие модели:
Для смесей жидкостей доступны следующие термодинамические модели:
В дополнение ко встроенным термодинамическим моделям можно задать собственную модель для расчёта свойств.
Доступно для скачивания
Дистрибутивы программного комплекса ThermoGTE
В этом разделе представлены дистрибутивы программного комплекса ThermoGTE как самой актуальной, так и предыдущих версий. Проекты, созданные в предыдущих версиях без проблем будут открываться более новой версией. Если вы получили от кого-то проект, созданный в новой версии, а у вас стоит более ранняя версия, то такой проект либо не откроется, либо откроется с предупреждением о различии версий. В этом случае рекомендуем обновить программный комплекс.
Не зависимо от версии продукта, без регистрационного ключа, программа работает в демонстрационном режиме и позволяет проводить расчёты простого одновального ТРД, ТРД с силовой турбиной и двухконтурного двигателя с форсажной камерой сгорания (или без ФК). Скачивание дистрибутива программы доступно только зарегистрированным пользователям.
| ThermoGTE v.6.62 | Версия 6.62 программного комплекса ThermoGTE содержит все основные разделы для проведения термогазодинамичесских исследований ГТД («Увязка» двигателя, расчёт в точке, расчёт ВСХ, расчёт дроссельных характеристик, параметрические исследования, ручная идентификация) |
| ThermoGTE v.6.64 | В версии 6.64 появился новый режим работы «Расчёт переходных процессов» |
| ThermoGTE v.6.68 | В версии 6.68 появились новые элементы двигателя: 1) канал с произвольным заданием Р* и Т* и 2) канал с дросселем внутри. |
| ThermoGTE v.6.83 | Версия 6.83 оптимизирована по работе программы с памятью компьютера. Добавлены настройки использования памяти (суммарное количество заданий на расчет в точках, ДрХ, ВСХ, ПарИссл и перех.) Увеличено количество списков вывода до 12. |
Справка по программе
В разделе представлена информация о Технической поддержке программного комплекса, информация о действиях, необходимых для установки и удаления программного комплекса на компьютер, а также файлы справочной системы
| Справочная система программы ThermoGTE | Здесь представлена справка по программе ThermoGTE. Для вызова справочной системы из окна программы необходимо скачать архив справки, распаковать его и поместить файл справки в каталог, в котором установлена программа. |
| Инструкция по установке, удалению и активации ПК ThermoGTE | Здесь можно прочитать или скачать файл с инструкцией по установке, удалению и активации программного комплекса. Представлены подробные действия. ничего сложного, но вдруг пригодиться. |
| Техническая поддержка | В предлагаемом файле содержится информация описывающая процессы, обеспечивающие поддержание жизненного цикла программного обеспечения «ТhermoGTE», в том числе устранение неисправностей, выявленных в ходе эксплуатации программного обеспечения, совершенствование программного обеспечения, а также информация о персонале, необходимой для обеспечения такой поддержки. |
Нормативные документы
В разделе представлены некоторые основные нормативные документы, использованные при разработки программного комплекса ThermoGTE. Эти документы могут быть полезны для более детального понимания принципов работы программного комплекса
Полезные программы
В этом разделе будут находиться полезные программы, которые будут нам необходимы для работы по термогазодинамическому расчёту газотурбинных двигателей.
| DigitGraph v.2.0 | Программа Digit Graph (Shareware) предназначена для «ручной» оцифровки графических зависимостей, представленных в виде растровых изображений формата BMP. В соответствии с назначением программа позволяет снимать координаты точек с графика с помощью компьютерной мыши. |
Литература
Здесь представлены статьи, тезисы докладов и доклады на конференциях по темам касающихся использования программного комплекса ThermoGTE
