本程序可实现在IAPWS-IFC97公式区域范围内已知压强p，温度T，比容V，比焓H，比熵S中任意两个值，求出水和水蒸气的相关参数值，如温度、压强、比容、比焓、比熵、声速、干度、焓降等。
也可已知压强p，温度T中一个值和干度求出其他状态参数，还可以求出非稳状态下水和水蒸气的状态参数。
由水和水蒸气的状态参数判断出水蒸气的性质和状态。
并在h-s,T-s图中绘出。
对于大多数的热循环和汽轮机的计算，把从反推公式计算出来的T，v应用于IAPWS-IF97的基本方程都具有足够的数值一致性。
在某些应用中，对数值一致性的要求非常高，这时用IAPWS-IF97的基本方程进行迭代就是必要的。
在这些情况下，方程公式可以用来计算出非常精确的初始值。
工业标准IAPWS-IFC97公式—国际水和水蒸气性质协会提供的1997年工业用计算模型（简称IAPWS-IFC97）,与传统的水蒸气性质IFC67公式相比,计算分区和计算模型均有不同程度的简化,计算速度明显加快，精确度明显提高，数据的一致性很好，适用范围更广。
程序特点：
1、在该程序中，用多个IFC97补充推导公式而避免了二次迭代的出现，提高了运行速度和精确度。
2、在该程序中，使用多个限制条件退出不必要的运行，并及时的输出结果，最大限度的减少了运行时间。
3、在该程序中，利用函数的单调性进行迭代，提高精确度。
4、先“粗”迭代再“细”迭代，解决了精确度和运行速度之间的矛盾。
在这里特别忠心的感谢指导老师唐博和黄庆宏老师对我的精心指导。
谢谢！
2005.05.30
第1章水和蒸汽热力学性质公式IAPWS-IF97
IAPWS-IFC97公式自公布以来,迅速在国际上得到了推广和应用,并成为动力工程、科学研究及商务合同的计算基础。
APWSIFC97公式在适用范围、区域划分和计算模型方面对IFC67公式进行了极大的改善和优化,更适合工业应用的实际需要。
1.1IAPWS-IF97公式的适用范围
IAPWS-IF97公式的适用范围、分区及计算模型1997年9月,国际水和水蒸气性质协会在德国的Erlangen召开会议,会上公布了“水和水蒸气热力性质1997年工业用公式”,简称IAPWS-IF97公式。
IAPWS-IF97工业用公式包含了用于不同分区的一系列公式,涵盖了以下有效范围:
273.15K≤T≤1073.15K p≤100MPa1073.15
K≤T≤2273.15K p≤10Mpa
1.2IAPWS-IF97区域的划分
IAPWS-IFC97公式的区域划分如图1所示：
图1
IAPWS-IFC97公式将水和水蒸气划分成5个区域。
1区:
过冷水区 2区:
过热蒸汽区3区:
临界水区和气区
4区:
饱和区5区:
高温区
1.3IAPWS-IF97基本公式模型
IAPWS-IFC97公式的计算模型如图所示：
选定一个计算参照点,其它状态点的参数以此为基础进行计算。
规定在三相点饱和水的内能和熵为零,其它参数为:
Tt=273.16Kpt=611.657MPaht'=0.511783kJ/kg2
以下所说的焓、熵都指比焓、比熵。
IAPWS-IFC97公式在1区和2区采用吉布斯自由焓g（p,H）,在3区采用亥姆霍兹自由能F（ρ,T）,在4区（饱和线）采用饱和压力pS（T）公式,在高温区5区采用吉布斯自由焓g（p,T）。
5个公式被称为IAPWS-IFC97基本方程。
除了基本方程以外,IAPWS-IFC97公式还在1区、2区和4区提供了导出方程,即用于1区和2区的方程T（p,H）,T（p,S）,和用于4区的方程TS（p）等。
采用导出方程计算的结果同采用基本方程相比在计算精度上具有很好的一致性
参考常数
R=0.461526KJ·kg-1·K-1
临界
Tc=647.096K
pc=22.064Pa
三相点
Tt=273.15K
pt=611.675Pa
1.3.1区域1的方程
IAPWS-IFC97公式在1区采用吉布斯自由焓g（p,h）,由此导出反推方程g（p,T）
式中π=p/p*,τ=T*/T,p*=16.53MPa,T*=1386K,R=0.461526KJ·kg-1·K-1
其中ni、Ii、Ji由表给出：
i
Ii
Ji
ni
i
Ii
Ji
ni
1
0
-2
0.14632971213167
18
2
3
-0.44141845330846×10-5
2
0
-1
-0.84548187169114
19
2
17
-0.72694996297594×10-15
3
0
0
-0.3756360367204×101
20
3
-4
-0.31679644845054×10-4
4
0
1
0.33855169168385×101
21
3
0
-0.28270797985312×10-5
5
0
2
-0.95791963387872
22
3
6
-0.85205128120103×10
6
0
3
0.15772038513228
23
4
-5
-0.85205128120103×10-9
7
0
4
-0.16616417199501×10-1
24
4
-2
-0.65171222895601×10-6
8
0
5
0.81214629983568×10-3
25
4
10
-0.14341729937924×10-12
9
1
-9
0.28319080123804×10-3
26
5
-8
-0.40516996860117×10-6
10
1
-7
-0.60706301565874×10-3
27
8
-11
-0.12734301741641×10-8
11
1
-1
-0.18990068218419×10-1
28
8
-6
-0.17424871230634×10-9
12
1
0
-0.32529748770505×10-1
29
21
-29
-0.68762131295531×10-18
13
1
1
-0.21841717175414×10-1
30
23
-31
0.14478307828521×10-19
14
1
3
-0.5283835796993×10-4
31
29
-38
0.26335781662795×10-22
15
2
-3
-0.47184321073267×10-3
32
30
-39
-0.11947622640071×10-22
16
2
0
-0.30001780793026×10-3
33
31
-40
0.18228094581404×10—23
17
2
1
0.47661393906987×10-4
34
32
-41
0.93537087292458×10-25
1.3.2区域2的方程
IAPWS-IFC97公式在2区采用吉布斯自由焓g（p,h）
式中π=p/p*,τ=T*/T,R=0.461526KJ·kg-1·K-1
γ0是无量纲形式吉布斯自由能的理想气体部分
其中π=p/p*，τ=T*/T，且p*=1MPa，T*=540K。
γγ是无量纲形式吉布斯自由能的过余部分
其中π=p/p*，τ=T*/T，且p*=1MPa，T*=540K。
区域2，3的边界由压力和温度的关系定义
式中π=p/p*,τ=T*/T,p*=1MPa,T*=1K
相关系数由表给出
区域2分为a,b,c三个小区域，如下图：
二区分图
如图显示了将第2区分为三部分的方法。
2a区和2b区之间的边界线是p=4MPa的等压线，2b区和2c区之间的边界线是s=5.85kJ/（kg*K）等熵线。
为了弄清楚2b或2c区的函数方程T（p,h）只能用于p和h值已知的情况，需要一个特殊的与2b和2c区的边界线（接近于等熵线s=5.85kJkg-1K-1）相关的方程，如图所示。
这个边界线方程称为B2bc-方程，是一个关于压力和焓的简单二次函数。
表达式：
π=n1+n2η+n3η2
中π=p/p*，η=h/h*，且p*=1MPa，h*=1kJ/kg。
相关系数由表给出
关于区域2a,2b和2c的推导方程T（p,h）
关于2a区的推导方程T（p,h）表达式如下：
关于2b区的推导方程T（p,s）表达式如下：
其中θ=T/T*，π=p/p*，σ=s/s*T*=1K，p*=1MPa，s*=0.7853kJkg-1K-1。
关于2c区的推导方程T（p,s）表达式如下：
其中θ=T/T*，π=p/p*，σ=s/s*
另外区域2a,2b和2c的有推导方程T（p,s）
2区中的亚稳-蒸汽区域的理想方程
以γ自由能的表达式给出，包含理想气体部分γo和剩余部分γr。
γ=g/（RT），表达式如下：
其中π=p/p*，τ=T*/T，R值
（1）式已经给出。
理想气体部分γo的表达式与稳态相同
剩余部分γr的表达式如下：
其中π=p/p*，τ=T*/T，且p*=1MPa，T*=540K。
1.3.3区域3的方程
IAPWS-IF97公式第3区的基本方程是关于亥姆霍兹特殊自由能f的表达式，又因为φ=f/（RT），表达式又可以写成：
其中δ=ρ/ρ*，τ=T*/T且ρ*=ρc，T*=Tc
区域3有方程T（p,h）,T（p,s）,v（p,h）,v（p,s）。
我们把三区分为a,b两个区域
三区分图
其中sc=4.41202148223476KJ·kg-1·K-1
1.3.4区域4的方程
IAPWS-IF97公式第4区（饱和区），描述饱和线的基本方程是一个隐含的二次方程，可以直接视为饱和压力ps和饱和温度Ts的解决。
方程如下：
β=（）1/4
其中p*=1MPa，T*=1K。
相关系数由表给出
饱和压力特性方程
饱和压力的表达式是第4区的基本方程，其表达式如下：
其中p*=1MPa且
相关系数由表给出
方程的使用范围是沿着整个汽-液饱和线从三重温度点Tt到临界温度且被简单的推出为273.15K，因此整个温度范围为：
273.15K≤T≤647.096K
饱和温度特性方程
饱和温度的表达式是第4区的推导方程，其表达式如下：
其中T*=1K，
E=β2+n3β+n6
F=n1β2+n4β+n7
G=n2β2+n5β+n8
其中β和压力方程中相同，相关系数由表给出
适用范围，汽-液饱和在线的压力范围如下：
611.213Pa≤p≤22.064MPa
当温度为273.15K时压力为611.213Pa。
1.3.5区域5的方程
IAPWS-IF97公式第5区是个高温区，其基本方程是关于吉布斯特殊自由能g的方程，它被写成关于γ自由能的表达式，γ被分为两部分：
理想气体部分γo和剩余部分γr。
γ=g/（RT），表达式如下：
其中π=p/p*，τ=T*/T，R值见前面参数表
理想气体部分求γo的表达式如下：
其中π=p/p*，τ=T*/T，且p*=1MPa，T*=1000K。
剩余部分γr的表达式如下：
其中π=p/p*，τ=T*/T，且p*=1MPa，T*=1000K。
相关系数由表给出
常用的热力性质参数可以通过理想气体部分γo和剩余部分γr，γ以及它们的推论求得。
1.4IAPWS-IF97的优越性
IAPWS-IFC97公式自公布以来,迅速在国际上得到了推广和应用,并成为动力工程、科学研究及商务合同的计算基础。
APWSIFC97公式在适用范围、区域划分和计算模型方面对IFC67公式进行了极大的改善和优化,更适合工业应用的实际需要。
内部一致性IAPWS-IF97公式在分区边界上的偏差非常小,远小于IFC67公式的允许偏差,例如在2区和3区边界上,IAPWS-IF97公式计算的比焓的最大可能偏差为0.0008%。
计算精度根据国际水和水蒸气性质协会提供的数据以及我们利用新模型编制的通用计算软件包的核算结果,以国际公认的骨架表数据为准,IAPWS-IF97公式具有更高的计算精度,无疑这种改善将最终通过热力系统和设备设计性能的改善和运行经济性的提高表现出来。
计算速度实验表明:
在1区、2区和4区,IAPWS-IF97公式计算速度平均比IFC67公式快5.1倍。
因为3区包括临界点区域,在临界点区域压缩系数和比热容变化很大,计算速度变化不十分明显。
然而实验表明:
在3区IAPWS-IF97公式计算速度比IFC67公式快2.9倍。
IFC67公式不包括5区,但是沿5区的低温边界区,它接近于IFC67公式的最高温度区,IAPWS-IF97公式计算速度比IFC67公式快8.9倍。
工业标准IAPWS-IFC97公式计算模型,在IAPWS-IFC95上有了很大的改进，与传统的水蒸气性质IFC67公式相比,计算分区更加合理化，分区的边界区域少，减少了误差。
计算模型的简化且精确,计算速度明显加快，精确度明显提高，数据的一致性很好，适用范围更广.
第2章IAPWS-IF97计算软件
2.1程序的精确度要求
a）单相区
比容：
±0.05％焓：
±0.2kJ·kg-1
热容：
±1％熵：
±0.0002kJ·kg-1·K-1
声速：
±1％
b）饱和区
饱和压力：
±0.05％饱和温度：
±0.02％
2.2程序基本内容及适用范围
该程序运用了水和水蒸气性质计算工业标准IAPWS-IFC97公式为理论依据，运用VB编程，依靠MicrosoftVisualBasic6.0开发环境并结合MicrosoftAccess数据库来完成的。
生成水和水蒸气性质计算的通用计算程序。
适用范围：
IAPWS-IFC97公式把水和蒸汽分为五个区域，描绘了温度T（273.15K使用范围很广的应用工具。
它可供热能动力、石油、化工、核能、航天、海洋等方面的设计、制造及运行部门使用。
本程序可实现在IAPWS-IFC97公式区域范围内已知压强p，温度T，比容V，比焓H，比熵S中任意两个值，求出水和水蒸气的相关参数值，如温度、压强、比容、比焓、比熵、声速、干度、焓降等。
也可已知压强p，温度T中一个值和干度求出其他状态参数，还可以求出非稳状态下水和水蒸气的状态参数。
由水和水蒸气的状态参数判断出水蒸气的性质和状态。
并在h-s,T-s图中绘出。
2.3区域的判断
前面已经介绍了IAPWS-IFC97公式区域范围及其区域的判断，计算软件的区域范围的判断是以IAPWS-IFC97公式为理论依据，进行区域的划分。
2.3.1饱和区的
升级会员 