В пакете WaterSteamPro доступны функции для вычислений термодинамических свойств, кинематической и динамической вязкостей, теплопроводности, числе Прандтля, коэффициента изоэнтропы, коэффициента Джоуля-Томсона и т.д. для воды и водяного пара в состояниях насыщения и в однофазной области, а также коэффициента поверхностного натяжения воды в равновесии с паром.
Все термодинамические свойства воды и водяного пара определены по уравнениям Формуляции IF–97 [2]. При этом значения термодинамических свойств воды и водяного пара в состояниях насыщения при температурах выше 350 °С (давлениях выше 16,5 МПа) вычисляются по неявному уравнению для области 3 при задании значений температуры и давления, определяемых уравнениями линии насыщения (область 4). Все термодинамические функции охватывают область температур от 0.01 до 2000°С при давлениях до 10 МПа и от 0.01 до 800°С при давлении до 100 МПа.
Значения динамической вязкости воды и водяного пара в состоянии насыщения вычисляются по уравнению IAPWS–85 [5], скорректированному для температурной шкалы МТШ–90. При этом значения плотности, являющейся аргументом уравнения, для заданных температуры и давления определяются по уравнениям Формуляции IF–97.
Значения кинематической вязкости вычисляются по уравнению:
ν = μ / ρ
где: μ - динамическая вязкость, определяемая по вышеописанному уравнению; ρ - плотность, вычисляемая как обратная величина удельному объему, определяемому по Формуляции IF-97.
Значения теплопроводности воды и водяного пара в состоянии насыщения вычисляются по уравнению IAPWS–85, рекомендованному для промышленных расчетов [6], скорректированному для температурной шкалы МТШ–90. При этом значения плотности, так же, как и в случае динамической вязкости, являющейся аргументом этого уравнения, определялись по уравнениям Формуляции IF–97.Область вычислений соответствует области, для которой это уравнение рекомендовала IAPWS: температуры от 0.01 до 800°С для давления до 40 МПа, от 0 до 650°С для давления от 40 до 70 МПа, от 0 до 500°С для давлений от 70 до 100 МПа.
Значения числа Прандтля вычисляются по уравнению:
Pr = (μ·Cp) / λ
где: μ - динамическая вязкость; Cp - удельная изобарная теплоемкость, вычисляемая по Формуляции IF-97; λ - теплопроводность. Область параметров, охваченных этим уравнением, соответствует указанной выше области применения уравнения для теплопроводности.
Значения коэффициента изоэнтропы вычисляются по уравнению:
K = w * w / (p * v)
где: w - скорость звука; p - давление; v - удельный объем. Область параметров, охваченных этим уравнением, соответствует области параметров исходной Формуляции IF-97.
Значения коэффициента Джоуля-Томсона (JT = (dt/dp)h) вычисляются по уравнениям, специфичным для каждой области Формуляции IF-97.