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1 属性数据
历史上，流体的热力学和输运性质数据是以表格和图形的形式提供的。在与使用表格或图形特性信息相关的限制变得明显之前，您不必解决许多工程问题。在表中查找属性值通常需要单次或双次插值。这个过程很耗时，而且可能会引入数学错误。图形属性数据不需要插值，但是使用这些图是很繁琐的，而且数据的精度是有限的。使用表格或图形特性信息进行优化或设计所需的参数研究是不容易的，甚至是不实际的。
EES为许多物质提供了高精度的热力学和输运热物性数据。使用本章中介绍的内置属性函数访问这些数据。这些特性函数与方程求解和绘图功能相结合，使EES成为需要特性数据的工程计算的有用工具。
1.1单位制
有必要指定EES将用于热力学和输运性质函数的单元系统。单元系统既控制EES对提供给属性函数的变量所期望的输入参数的单位，也控制函数返回的属性的单位。
单元系统对话框
如第1.5节所述，可通过两种方式指定单元系统。一种方法是从选项菜单中选择UnitSystem，以便显示Preferences对话框的UnitSystem选项卡，如图4-1所示。请注意，可以使用国际单位制或英制单位指定单位制，但不能同时使用这两种单位制。如图4-1所示，对于国际单位制，温度单位可以是摄氏度或开尔文。能量单位可以指定为J或kJ。压力可以指定为单位为Pa、kPa、bar或MPa。
摩尔与质量基础上的特性
比容量、比热容和比焓等特性值可以在质量或摩尔基础上指定。物质的摩尔被定义为等于物质摩尔质量（MW，也称为分子量）的质量。因此，在指定摩尔时需要指定质量单位。例如，如果选择质量单位为kg，则相应的摩尔为kmol（或kgmol）。氦的摩尔质量为4，因此一摩尔氦的质量为4千克。一磅摩尔（lbmol）的氦质量为4 lbm。一克摩尔（gmol）的氦质量为4克，以此类推。有时，术语“摩尔”的表达不涉及质量单位；在这种情况下，摩尔通常指的是gmol。物质的摩尔数（n）和质量（m）与Eqn有关。（4-1）：
图4-1：单元系统对话框。
n m/MW
（4-1）
EES中的摩尔基单位是以SI为单位的kmol和以英语为单位的lbmol。
$UnitSystem指令
指定单元系统的另一种方法是在EES程序的主体中使用$unit system指令。此指令的国际单位格式如下：
$单位制硅质量[或摩尔]度[或拉德]帕[或千帕，巴，兆帕]摄氏度[或克]J[或千焦]
注意，用户在UnitSystem对话框中所需的每个选择（如图4-1所示）都可以使用$UnitSystem指令进行。例如，在“方程式”窗口中放置的以下直线将EES单位系统设置为标准国际单位制，温度单位为K，压力单位为Pa，能量单位为J。特定特性以质量为基础表示，三角函数以弧度表示期望角和返回角。
$UnitSystem SI K Pa J Mass Rad
可以按任意顺序进行选择。以英文单位表示的$UnitSystem指令的格式如下：
$UnitSystem Eng Mass[或Mole]Deg[或Rad]psia[或atm]F[或R]
不允许使用混合的国际单位制/英语单位制规范中,每个规范$UnitSystem指令用空格分隔。不必进入所有单位，尽管这样做是好的做法。$UnitSystem指令通常放在“表达式”窗口的顶部。如果使用$Unit System指令，它将覆盖使用“单位系统”对话框所做的任何设置。
状态栏
单位系统设置显示在“公式”窗口底部状态栏的中心，如图4-2所示。单击状态栏中的units部分将弹出UnitSystem对话框窗口，如图4-1所示。
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图4-2：状态栏中的单位。
单元选择的重要性
单元系统的选择将控制提供给属性函数的参数的预期单位以及函数返回的属性值的单位。例如，如果温度单位被选择为开尔文（如图4-1和图4-2所示），那么提供给EES属性函数的任何温度都假定为开尔文单位，而不管变量本身可能被指定了什么单位。如果输入参数的单位与指定的单位系统不匹配，则当选择“计算”菜单中的“检查单位”命令或在计算完成后（假设选择了“选项”对话框的“首选项”选项卡中的“自动检查单位”选项），EES将显示单位警告消息。
1.2功能信息
EES提供许多物质的属性信息。属性函数的调用格式和输入参数的数量取决于实体的性质和属性的类型。一些属性函数（如氨水混合物）由外部程序提供（见第19章），这些函数的调用格式与内置属性函数不同。可以通过从选项菜单中选择功能信息来检查所有属性函数的格式，以便访问图4-3所示的功能信息对话框。
功能信息对话框顶部有八个单选按钮。通过选择流体属性单选按钮（如图4-3所示）或固体/液体属性按钮，可以访问本章主题中的内部属性数据函数。可以通过选择EES库例程或外部例程按钮来访问外部属性函数。以下各节提供了这些备选方案的信息。
图4-3：流体特性的功能信息。
1.3真实流体的性质函数
在EES中，真实流体是指用描述物质-液体、两相或过热状态的可压缩流体模型表示的流体。有许多热力学和输运性质，但它们都与相规则有关。相规则规定，纯可压缩流体在单相状态下的状态通过指定两个质量无关（即密集或特定）特性的值而固定。
属性函数的调用协议
典型属性函数的调用协议如下：
X=函数名（流体$，属性1=值1，属性2=值2）
FunctionName是要调用的属性函数的名称；函数的名称对应于返回的属性。例如，焓函数返回特定的焓，体积函数返回特定的体积，等等。第一个参数（Fluid$）是一个字符串，指定要考虑的流体的名称。在大多数情况下，修复状态需要两个属性；第二个和第三个参数指示指定了哪两个属性及其值。Property1是标识指定的第一个属性的指示符，Value1是该属性的值（如第4.1节所述，单位系统指定的单位）。如果特性1为T，则指定温度，H表示指定了比焓。（可用于实际的指标列表见表4-3）
Property2和Value2是指定用于修复状态的第二个属性的指示符和值。函数将以单位系统指定的单位返回属性值。
作为一个简单的例子，下面的代码确定了制冷剂R134a在350k和250000pa下的比容量。
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求解提供v=0.1108 m3/kg。请注意，EES将检查以确保输入温度的单位为K，输入压力的单位为Pa，符合$UnitSystem指令。此外，EES将检查变量v的单位是否设置为m3/kg。如果不满足这些条件中的任何一个，则当从“计算”菜单中选择“检查单位”命令时，将发出警告。如果在“首选项”对话框（“选项”菜单）的“选项”选项卡中选择了“自动检查单位”选项，则计算完成时也会发出警告。
属性函数列表
表4-1列出了EES中适用于实际流体的所有热力学和输运性质函数。返回值的可能单位显示在国际单位制和英制单位制中。表4-1中特定特性的单位以质量为基础。如第4.1节所述，EES也可以配置为以摩尔为基础返回属性。有些属性函数（例如，无中心因子和逸度）可能对您不熟悉。Klein和Nellis（2012）编写的热力学教科书提供了有关这些性质的信息。
表4-1：真实流体及其单位的热力学和输运性质函数。
|
EES函数名 |
退换商品 |
国际单位制 |
英语单位 |
|
偏心因子1 |
偏心因子 |
没有 |
没有 |
|
压缩因子 |
压缩因子 |
没有 |
没有 |
|
导电性 |
热导率 |
W/m-K型 |
Btu/小时-ft-R |
|
内容提供商 |
恒压比热 |
焦耳/千克-千克，焦耳/千克-千克 |
Btu/lbm-R型 |
|
简历 |
定容比热 |
焦耳/千克-千克，焦耳/千克-千克 |
Btu/lbm-R型 |
|
密度 |
密度 |
千克/立方米 |
磅/立方英尺 |
|
二油酸1 |
偶极矩 |
黛比 |
黛比 |
|
埃克1 |
Lennard-Jones能势 |
千 |
右 |
|
焓 |
比焓 |
焦耳/千克 |
Btu/磅/米 |
|
焓熔1 |
比熔合焓 |
焦耳/千克 |
Btu/磅/米 |
|
熵 |
比熵 |
焦耳/千克-千克，焦耳/千克-千克 |
Btu/lbm-R型 |
|
逸度 |
逸度 |
帕，千帕，巴，兆帕 |
psia、atm |
|
监督 |
比内能 |
焦耳/千克 |
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