Уравнения для промышленных расчетов термодинамических свойств высокотемпературного диссоциированного водяного пара

Разработана система уравнений для вычисления свойств диссоциированного водяного пара в интервале температур $1250$– $3400$ К и давлений $0.01$–$10.00$ МПа. Для построения уравнений использовались подробные таблицы диссоциированного водяного пара, составленные для смеси из атомов водорода, кислорода, радикалов $\rm OH$, молекул водорода, кислорода, водяного пара при температуре отсчета $0$ К. В связи с переходом диссоциированного пара в обычный пар при расширении в тепловом двигателе в уравнениях принята одна температура отсчета для параметров диссоциированного и недиссоциированного пара – тройная точка воды $273.16$ К. При разработке системы уравнений для вычисления свойств диссоциированного водяного пара используются: объединенное уравнение термодинамики, учитывающее изменение химического потенциала и состава компонентов смеси в процессе диссоциации пара; уравнение энергии Гиббса; дифференциальные уравнения термодинамики; уравнения для расчета свойств недиссоциированного пара. Для уменьшения отклонения рассчитанных свойств пара по уравнениям от табличных рассматриваемый диапазон температур и давлений разделен на три области. Отклонения рассчитываемых свойств пара по уравнениям от табличных составляют не более $0.05$–$0.09\%$. Разработанные уравнения могут найти применение в расчетах процессов охлаждения горелочных устройств и камер сгорания при горении водород-кислородных смесей, а также циклов тепловых двигателей, использующих высокотемпературный пар в качестве рабочего тела при температурах более $1250$ К.