def readStatefromJSON(self, fluid): ThermoAdvanced.readStatefromJSON(self, fluid) if fluid: self.virialD = unidades.Dimensionless(fluid["virialD"]) self.virialBa = unidades.SpecificVolume(fluid["virialBa"]) self.virialCa = unidades.SpecificVolume_square(fluid["virialCa"]) self.dCdt = unidades.Dimensionless(fluid["dCdt"]) self.dCdt2 = unidades.Dimensionless(fluid["dCdt2"]) self.dBdt = unidades.Dimensionless(fluid["dBdt"])
def readStatefromJSON(self, fluid): Thermo.readStatefromJSON(self, fluid) if fluid: self.betas = unidades.TemperaturePressure(fluid["betas"]) self.Gruneisen = unidades.Dimensionless(fluid["Gruneisen"]) self.virialB = unidades.SpecificVolume(fluid["virialB"]) self.virialC = unidades.SpecificVolume_square(fluid["virialC"]) self.dpdT_rho = unidades.PressureTemperature(fluid["dpdT_rho"]) self.dpdrho_T = unidades.PressureDensity(fluid["dpdrho_T"]) self.drhodT_P = unidades.DensityTemperature(fluid["drhodT_P"]) self.drhodP_T = unidades.DensityPressure(fluid["drhodP_T"]) self.dhdT_rho = unidades.SpecificHeat(fluid["dhdT_rho"]) self.dhdP_T = unidades.EnthalpyPressure(fluid["dhdP_T"]) self.dhdT_P = unidades.SpecificHeat(fluid["dhdT_P"]) self.dhdrho_T = unidades.EnthalpyDensity(fluid["dhdrho_T"]) self.dhdP_rho = unidades.EnthalpyPressure(fluid["dhdP_rho"]) self.kt = unidades.Dimensionless(fluid["kt"]) self.ks = unidades.InvPressure(fluid["ks"]) self.Ks = unidades.Pressure(fluid["Ks"]) self.Kt = unidades.Pressure(fluid["Kt"]) self.IntP = unidades.Pressure(fluid["IntP"]) self.invT = unidades.InvTemperature(fluid["invT"]) self.hInput = unidades.Enthalpy(fluid["hInput"]) self.epsilon = unidades.Dimensionless(fluid["epsilon"])
def fill(self, fase, estado): fase._bool = True fase.M = unidades.Dimensionless(estado.molar_mass()*1000) fase.rho = unidades.Density(estado.rhomass()) fase.v = unidades.SpecificVolume(1./fase.rho) fase.Z = unidades.Dimensionless(estado.keyed_output(CP.iZ)) fase.h = unidades.Enthalpy(estado.hmass()) fase.s = unidades.SpecificHeat(estado.smass()) fase.u = unidades.Enthalpy(estado.umass()) fase.a = unidades.Enthalpy(fase.u-self.T*fase.s) fase.g = unidades.Enthalpy(fase.h-self.T*fase.s) if self._multicomponent: fase.fi = [] fase.f = [] for i in range(len(self.kwargs["ids"])): fase.fi.append(unidades.Dimensionless( estado.fugacity_coefficient(i))) fase.f.append(unidades.Pressure(estado.fugacity(i))) else: fase.fi = [unidades.Dimensionless( exp(estado.alphar()+estado.delta()*estado.dalphar_dDelta() - log(1+estado.delta()*estado.dalphar_dDelta())))] fase.f = [unidades.Pressure(self.P*f) for f in fase.fi] fase.cv = unidades.SpecificHeat(estado.cvmass()) fase.cp = unidades.SpecificHeat(estado.cpmass()) fase.cp_cv = unidades.Dimensionless(fase.cp/fase.cv) fase.gamma = fase.cp_cv fase.w = unidades.Speed(estado.speed_sound()) fase.rhoM = unidades.MolarDensity(estado.rhomolar(), "molm3") fase.hM = unidades.MolarEnthalpy(estado.hmolar(), "Jmol") fase.sM = unidades.MolarSpecificHeat(estado.smolar(), "JmolK") fase.uM = unidades.MolarEnthalpy(estado.umolar(), "Jmol") fase.aM = unidades.MolarEnthalpy(fase.a*self.M) fase.gM = unidades.MolarEnthalpy(fase.g*self.M) fase.cvM = unidades.MolarSpecificHeat(estado.cvmolar(), "JmolK") fase.cpM = unidades.MolarSpecificHeat(estado.cpmolar(), "JmolK") fase.joule = unidades.TemperaturePressure( estado.first_partial_deriv(CP.iT, CP.iP, CP.iHmass)) fase.Gruneisen = unidades.Dimensionless( fase.v/fase.cv*estado.first_partial_deriv(CP.iP, CP.iT, CP.iDmass)) fase.alfav = unidades.InvTemperature( estado.isobaric_expansion_coefficient()) fase.kappa = unidades.InvPressure(estado.isothermal_compressibility()) fase.kappas = unidades.InvPressure( -1/fase.v*self.derivative("v", "P", "s", fase)) fase.alfap = unidades.Density(fase.alfav/self.P/fase.kappa) fase.betap = unidades.Density( -1/self.P*self.derivative("P", "v", "T", fase)) fase.betas = unidades.TemperaturePressure( estado.first_partial_deriv(CP.iT, CP.iP, CP.iSmass)) fase.kt = unidades.Dimensionless( fase.rho/self.P*estado.first_partial_deriv( CP.iP, CP.iDmass, CP.iT)) fase.Ks = unidades.Pressure( fase.rho*estado.first_partial_deriv(CP.iP, CP.iDmass, CP.iSmass)) fase.Kt = unidades.Pressure( fase.rho*estado.first_partial_deriv(CP.iP, CP.iDmass, CP.iT)) fase.ks = unidades.Dimensionless( fase.rho/self.P*estado.first_partial_deriv( CP.iP, CP.iDmass, CP.iSmass)) fase.dhdT_rho = unidades.SpecificHeat( estado.first_partial_deriv(CP.iHmass, CP.iT, CP.iDmass)) fase.dhdT_P = unidades.SpecificHeat( estado.first_partial_deriv(CP.iHmass, CP.iT, CP.iP)) fase.dhdP_T = unidades.EnthalpyPressure( estado.first_partial_deriv(CP.iHmass, CP.iP, CP.iT)) # deltat fase.deltat = fase.dhdP_T fase.dhdP_rho = unidades.EnthalpyPressure( estado.first_partial_deriv(CP.iHmass, CP.iP, CP.iDmass)) fase.dhdrho_T = unidades.EnthalpyDensity( estado.first_partial_deriv(CP.iHmass, CP.iDmass, CP.iT)) fase.dhdrho_P = unidades.EnthalpyDensity( estado.first_partial_deriv(CP.iHmass, CP.iDmass, CP.iP)) fase.dpdT_rho = unidades.PressureTemperature( estado.first_partial_deriv(CP.iP, CP.iT, CP.iDmass)) fase.dpdrho_T = unidades.PressureDensity( estado.first_partial_deriv(CP.iP, CP.iDmass, CP.iT)) fase.drhodP_T = unidades.DensityPressure( estado.first_partial_deriv(CP.iDmass, CP.iP, CP.iT)) fase.drhodT_P = unidades.DensityTemperature( estado.first_partial_deriv(CP.iDmass, CP.iT, CP.iP)) fase.Z_rho = unidades.SpecificVolume((fase.Z-1)/fase.rho) fase.IntP = unidades.Pressure( self.T*estado.first_partial_deriv(CP.iP, CP.iT, CP.iDmass)-self.P) fase.hInput = unidades.Enthalpy( -fase.rho*estado.first_partial_deriv(CP.iHmass, CP.iDmass, CP.iP)) fase.virialB = unidades.SpecificVolume(estado.Bvirial()) fase.virialC = unidades.SpecificVolume_square(estado.Cvirial()) fase.invT = unidades.InvTemperature(-1/self.T) fase.mu = unidades.Viscosity(estado.viscosity()) fase.nu = unidades.Diffusivity(fase.mu/fase.rho) fase.k = unidades.ThermalConductivity(estado.conductivity()) fase.alfa = unidades.Diffusivity(fase.k/fase.rho/fase.cp) fase.Prandt = unidades.Dimensionless(estado.Prandtl()) fase.fraccion = estado.get_mole_fractions() fase.fraccion_masica = estado.get_mass_fractions() fase.epsilon = unidades.Dimensionless(None)
def calculo(self): fluido = self._name() args = self.args() estado = CP.AbstractState("HEOS", fluido) if self._multicomponent: estado.set_mole_fractions(self.kwargs["fraccionMolar"]) estado.update(self._par, *args) self.M = unidades.Dimensionless(estado.molar_mass()*1000) if self._multicomponent: # Disabled CoolProp critical properties for multicomponent, # see issue #1087 # Calculate critical properties with mezcla method # Coolprop for mixtures can fail and it's slow Cmps = [Componente(int(i)) for i in self.kwargs["ids"]] # Calculate critic temperature, API procedure 4B1.1 pag 304 V = sum([xi*cmp.Vc for xi, cmp in zip(self.kwargs["fraccionMolar"], Cmps)]) k = [xi*cmp.Vc/V for xi, cmp in zip(self.kwargs["fraccionMolar"], Cmps)] Tcm = sum([ki*cmp.Tc for ki, cmp in zip(k, Cmps)]) self.Tc = unidades.Temperature(Tcm) # Calculate pseudocritic temperature tpc = sum([x*cmp.Tc for x, cmp in zip(self.kwargs["fraccionMolar"], Cmps)]) # Calculate pseudocritic pressure ppc = sum([x*cmp.Pc for x, cmp in zip(self.kwargs["fraccionMolar"], Cmps)]) # Calculate critic pressure, API procedure 4B2.1 pag 307 sumaw = 0 for xi, cmp in zip(self.kwargs["fraccionMolar"], Cmps): sumaw += xi*cmp.f_acent pc = ppc+ppc*(5.808+4.93*sumaw)*(self.Tc-tpc)/tpc self.Pc = unidades.Pressure(pc) # Calculate critic volume, API procedure 4B3.1 pag 314 sumaxvc23 = sum([xi*cmp.Vc**(2./3) for xi, cmp in zip(self.kwargs["fraccionMolar"], Cmps)]) k = [xi*cmp.Vc**(2./3)/sumaxvc23 for xi, cmp in zip(self.kwargs["fraccionMolar"], Cmps)] # TODO: Calculate C value from component type. # For now it suppose all are hidrycarbon (C=0) C = 0 V = [[-1.4684*abs((cmpi.Vc-cmpj.Vc)/(cmpi.Vc+cmpj.Vc))+C for cmpj in Cmps] for cmpi in Cmps] v = [[V[i][j]*(cmpi.Vc+cmpj.Vc)/2. for j, cmpj in enumerate( Cmps)] for i, cmpi in enumerate(Cmps)] suma1 = sum([ki*cmp.Vc for ki, cmp in zip(k, Cmps)]) suma2 = sum([ki*kj*v[i][j] for j, kj in enumerate(k) for i, ki in enumerate(k)]) self.rhoc = unidades.Density((suma1+suma2)*self.M) else: self.Tc = unidades.Temperature(estado.T_critical()) self.Pc = unidades.Pressure(estado.p_critical()) self.rhoc = unidades.Density(estado.rhomass_critical()) self.R = unidades.SpecificHeat(estado.gas_constant()/self.M) self.Tt = unidades.Temperature(estado.Ttriple()) estado2 = CP.AbstractState("HEOS", fluido) if self._multicomponent: estado2.set_mole_fractions(self.kwargs["fraccionMolar"]) estado2.update(CP.PQ_INPUTS, 101325, 1) self.Tb = unidades.Temperature(estado2.T()) self.f_accent = unidades.Dimensionless(estado.acentric_factor()) # Dipole moment only available for REFPROP backend # self.momentoDipolar(estado.keyed_output(CP.idipole_moment)) self.phase, x = self.getphase(estado) self.x = unidades.Dimensionless(x) if self._multicomponent: string = fluido.replace("&", " (%0.2f), ") string += " (%0.2f)" self.name = string % tuple(self.kwargs["fraccionMolar"]) self.CAS = "" self.synonim = "" self.formula = "" else: self.name = fluido self.CAS = estado.fluid_param_string("CAS") self.synonim = estado.fluid_param_string("aliases") self.formula = estado.fluid_param_string("formula") self.P = unidades.Pressure(estado.p()) self.T = unidades.Temperature(estado.T()) self.Tr = unidades.Dimensionless(self.T/self.Tc) self.Pr = unidades.Dimensionless(self.P/self.Pc) self.rho = unidades.Density(estado.rhomass()) self.v = unidades.SpecificVolume(1./self.rho) cp0 = self._prop0(estado) self._cp0(cp0) self.Liquido = ThermoAdvanced() self.Gas = ThermoAdvanced() if self.x == 0: # liquid phase self.fill(self.Liquido, estado) self.fill(self, estado) self.fillNone(self.Gas) elif self.x == 1: # vapor phase self.fill(self.Gas, estado) self.fill(self, estado) self.fillNone(self.Liquido) else: # Two phase liquido = CP.AbstractState("HEOS", fluido) if self._multicomponent: xi = estado.mole_fractions_liquid() liquido.set_mole_fractions(xi) liquido.specify_phase(CP.iphase_liquid) liquido.update(CP.QT_INPUTS, 0, self.T) self.fill(self.Liquido, liquido) vapor = CP.AbstractState("HEOS", fluido) if self._multicomponent: yi = estado.mole_fractions_vapor() vapor.set_mole_fractions(yi) vapor.specify_phase(CP.iphase_gas) vapor.update(CP.QT_INPUTS, 1, self.T) self.fill(self.Gas, vapor) self.fill(self, estado) # Calculate special properties useful only for one phase if self._multicomponent: self.sigma = unidades.Tension(None) elif x < 1 and self.Tt <= self.T <= self.Tc: self.sigma = unidades.Tension(estado.surface_tension()) else: self.sigma = unidades.Tension(None) self.virialB = unidades.SpecificVolume(estado.Bvirial()) self.virialC = unidades.SpecificVolume_square(estado.Cvirial()) self.invT = unidades.InvTemperature(-1/self.T) if 0 < self.x < 1: self.Hvap = unidades.Enthalpy(self.Gas.h-self.Liquido.h) self.Svap = unidades.SpecificHeat(self.Gas.s-self.Liquido.s) else: self.Hvap = unidades.Enthalpy(None) self.Svap = unidades.SpecificHeat(None)
def fill(self, fase, T, rho, x): if sum(x) != 1: x = [round(xi, 10) for xi in x] mol = refprop.wmol(x) thermo = refprop.therm2(T, rho, x) thermo3 = refprop.therm3(T, rho, x) fase._bool = True fase.M = unidades.Dimensionless(mol["wmix"]) fase.rho = unidades.Density(rho*fase.M) fase.v = unidades.SpecificVolume(1./fase.rho) fase.Z = unidades.Dimensionless(thermo["Z"]) fase.u = unidades.Enthalpy(thermo["e"]/fase.M, "Jg") fase.h = unidades.Enthalpy(thermo["h"]/fase.M, "Jg") fase.s = unidades.SpecificHeat(thermo["s"]/fase.M, "JgK") fase.a = unidades.Enthalpy(thermo["A"]/fase.M, "Jg") fase.g = unidades.Enthalpy(thermo["G"]/fase.M, "Jg") fase.cv = unidades.SpecificHeat(thermo["cv"]/fase.M, "JgK") fase.cp = unidades.SpecificHeat(thermo["cp"]/fase.M, "JgK") fase.cp_cv = unidades.Dimensionless(fase.cp/fase.cv) fase.gamma = fase.cp_cv fase.w = unidades.Speed(thermo["w"]) fase.rhoM = unidades.MolarDensity(fase.rho/self.M) fase.hM = unidades.MolarEnthalpy(fase.h*self.M) fase.sM = unidades.MolarSpecificHeat(fase.s*self.M) fase.uM = unidades.MolarEnthalpy(fase.u*self.M) fase.aM = unidades.MolarEnthalpy(fase.a*self.M) fase.gM = unidades.MolarEnthalpy(fase.g*self.M) fase.cvM = unidades.MolarSpecificHeat(fase.cv*self.M) fase.cpM = unidades.MolarSpecificHeat(fase.cp*self.M) residual = refprop.residual(T, rho, x) fase.pr = unidades.Pressure(residual["pr"], "kPa") fase.ur = unidades.Enthalpy(residual["er"]/fase.M, "Jg") fase.hr = unidades.Enthalpy(residual["hr"]/fase.M, "Jg") fase.sr = unidades.SpecificHeat(residual["sr"]/fase.M, "JgK") fase.ar = unidades.Enthalpy(residual["Ar"]/fase.M, "Jg") fase.gr = unidades.Enthalpy(residual["Gr"]/fase.M, "Jg") fase.cvr = unidades.SpecificHeat(residual["cvr"]/fase.M, "JgK") fase.cpr = unidades.SpecificHeat(residual["cpr"]/fase.M, "JgK") fase.alfav = unidades.InvTemperature(thermo["beta"]) fase.kappa = unidades.InvPressure(thermo["xkappa"], "kPa") fase.kappas = unidades.InvPressure(thermo3["betas"], "kPa") fase.alfap = unidades.Density(fase.alfav/self.P/fase.kappa) fase.deltat = unidades.EnthalpyPressure( thermo3["thrott"]/fase.M, "kJkgkPa") fase.joule = unidades.TemperaturePressure(thermo["hjt"], "KkPa") fase.betas = unidades.TemperaturePressure( self.derivative("T", "P", "s", fase)) fase.betap = unidades.Density( -1/self.P*self.derivative("P", "v", "T", fase)) fase.Kt = unidades.Pressure(thermo3["xkkt"], "kPa") fase.Ks = unidades.Pressure(thermo3["bs"], "kPa") fase.kt = unidades.Dimensionless(thermo3["xkt"]) fase.ks = unidades.Dimensionless(thermo3["xisenk"]) dh = refprop.dhd1(T, rho, x) fase.dhdT_rho = unidades.SpecificHeat(dh["dhdt_D"]/fase.M, "kJkgK") fase.dhdT_P = unidades.SpecificHeat(dh["dhdt_p"]/fase.M, "kJkgK") fase.dhdP_T = unidades.EnthalpyPressure(dh["dhdp_t"]/fase.M, "kJkgkPa") # dhdtp_D : fix in library fase.dhdP_rho = unidades.EnthalpyPressure( dh["dhdtp_D"]/fase.M, "kJkgkPa") fase.dhdrho_T = unidades.EnthalpyDensity( dh["dhdD_t"]/fase.M**2, "kJkgkgm3") fase.dhdrho_P = unidades.EnthalpyDensity( dh["dhdD_p"]/fase.M**2, "kJkgkgm3") fase.dpdT_rho = unidades.PressureTemperature(thermo["dpdt"], "kPaK") fase.dpdrho_T = unidades.PressureDensity( thermo["dpdD"]/fase.M, "kPakgm3") # TODO: Add unit for derivative d^2p/dD^2 [kPa-L^2/mol^2] # MPa·m⁶/kg² fase.d2pdrho2 = unidades.Dimensionless(thermo["d2pdD2"]/fase.M**2/1000) fase.drhodP_T = unidades.DensityPressure( thermo["dDdp"]*fase.M, "kgm3kPa") fase.drhodT_P = unidades.DensityTemperature(thermo["dDdt"]*fase.M) fase.Gruneisen = unidades.Dimensionless(fase.v/fase.cv*fase.dpdT_rho) fase.Z_rho = unidades.SpecificVolume((fase.Z-1)/fase.rho) fase.IntP = unidades.Pressure(thermo3["pint"], "kPa") fase.hInput = unidades.Enthalpy(thermo3["spht"]/fase.M, "kJkg") fase.invT = unidades.InvTemperature(-1/self.T) fpv = refprop.fpv(T, rho, self.P.kPa, x)["Fpv"] fase.fpv = unidades.Dimensionless(fpv) chempot = refprop.chempot(T, rho, x)["u"] fase.chempot = [unidades.Enthalpy(c/fase.M) for c in chempot] fi = refprop.fugcof(T, rho, x)["f"] fase.fi = [unidades.Dimensionless(f) for f in fi] f = refprop.fgcty(T, rho, x)["f"] fase.f = [unidades.Pressure(f_i, "kPa") for f_i in f] b = refprop.virb(T, x)["b"] fase.virialB = unidades.SpecificVolume(b/self.M) c = refprop.virc(T, x)["c"] fase.virialC = unidades.SpecificVolume_square(c/self.M**2) # viriald don't supported for windows d = refprop.vird(T, x)["d"] fase.virialD = unidades.Dimensionless(d/self.M**3) ba = refprop.virba(T, x)["ba"] fase.virialBa = unidades.SpecificVolume(ba/self.M) ca = refprop.virca(T, x)["ca"] fase.virialCa = unidades.SpecificVolume_square(ca/self.M**2) dcdt = refprop.dcdt(T, x)["dct"] fase.dCdt = unidades.Dimensionless(dcdt/self.M**2) dcdt2 = refprop.dcdt2(T, x)["dct2"] fase.dCdt2 = unidades.Dimensionless(dcdt2/self.M**2) dbdt = refprop.dbdt(T, x)["dbt"] fase.dBdt = unidades.Dimensionless(dbdt/self.M) b12 = refprop.b12(T, x)["b"] fase.b12 = unidades.SpecificVolume(b12*fase.M) try: cstar = refprop.cstar(T, self.P.kPa, 0, x)["cs"] fase.cstar = unidades.Dimensionless(cstar) except refprop.RefpropdllError: fase.cstar = unidades.Dimensionless(None) fase.fraccion = [unidades.Dimensionless(xi) for xi in x] xg = refprop.xmass(x)["xkg"] fase.fraccion_masica = [unidades.Dimensionless(xi) for xi in xg] transport = refprop.trnprp(T, rho, x) fase.mu = unidades.Viscosity(transport["eta"], "muPas") fase.nu = unidades.Diffusivity(fase.mu/fase.rho) fase.k = unidades.ThermalConductivity(transport["tcx"]) fase.alfa = unidades.Diffusivity(fase.k/fase.rho/fase.cp) fase.Prandt = unidades.Dimensionless(fase.mu*fase.cp/fase.k) dielec = refprop.dielec(T, rho, x) fase.epsilon = unidades.Dimensionless(dielec["de"])