home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ASME's Mechanical Engine…ing Toolkit 1997 December / ASME's Mechanical Engineering Toolkit 1997 December.iso / thermo / steamdos.exe / STEAMAN.TXT < prev   
Text File  |  1994-07-04  |  60KB  |  1,596 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.             STEAM93/PC
  10.  
  11.         Properties of Steam and Water
  12.         Interactive Desk Reference
  13.  
  14.         NBS/NRC IAPS'84 Formulations
  15.         
  16.     "The most accurate properties of water and steam in the world"
  17.  
  18.  
  19.  
  20.  
  21.  
  22.             By:
  23.         Benjamin R. (Ray) Strong, Jr. and
  24.         IMPULSE Engineering
  25.         415 Arch Street
  26.         San Francisco, CA 94132
  27.             (415) 239-0940 Voice
  28.             (415) 229-2354 Fax
  29.         Internet:
  30.             76260,1200@CIS.COM      (weekly)
  31.             Thermo@hooked.net       (daily)
  32.             ThermoRay@AOL.com       (weekly)
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.         Copyright 1984 through 1994
  38.         Benjamin R. Strong, Jr. P.E.
  39.  
  40.  
  41. License Agreement
  42.  
  43. This manual and software is protected by both United States 
  44. Copyright law and international copyright treaty provisions.  
  45.  
  46. You are granted a 30 day trial license.  If you use the software 
  47. for more that 30 days you MUST purchase a license to continue 
  48. using the program.  One license is required for every copy of 
  49. the program.  If the program will be used on a network, an 
  50. additional license is required for each additional person who 
  51. uses the program.
  52.  
  53. Your licenses registration is not extended to anyone else.  
  54. You may not distribute your registration number and if your 
  55. registration number is distributed, your license will be revoked.
  56.  
  57. This version of STEAM93/PC is shareware.  You may distribute 
  58. this program to others for their evaluation.  Each additional 
  59. copy you distribute is also bound to a 30 day trial period beginning 
  60. from their receipt.
  61.  
  62. You may copy this software to your computer.  Also, to protect your 
  63. investment from loss, you may make archival copies for the 
  64. sole purpose of backing up the software.  
  65.  
  66.  
  67. Network License
  68.  
  69. If more than one user will be allowed to use the software on 
  70. a computer network at the same time, additional users need to 
  71. be authorized by paying for an additional fee for each 
  72. additional user.  By computer network, we mean any 
  73. configuration of electronically linked computers where two or 
  74. more users have access to the same computer program. 
  75.  
  76. Requirements, Transportability and Compatibility
  77.  
  78. STEAM93/PC will run on all IBM/PC's and compatibles with 356k 
  79. of memory or above also running PC/MS-DOS 1.1 or above.  A 
  80. graphics card and video monitor that supports IBM standard 
  81. text is required.  An 80i87 NDP is strongly recommended: operation 
  82. without an NDP may be excessively slow.
  83.  
  84. STEAM93/PC may not function properly in every hardware/-
  85. software environment, particularly in modified versions of 
  86. the operating system.  Graphics characters showing on the 
  87. screen may not be displayable on all printers.
  88.  
  89. ACKNOWLEDGEMENTS
  90. IBM (TM) of International Business Machines, Inc.
  91. Microsoft (TM) of Microsoft, Inc.
  92. 1-2-3 (TM)  of Lotus Development Corporation.
  93. Sidekick is a tradename of Borlund International.
  94.  
  95. GETTING STARTED
  96.  
  97. Check for Completeness
  98.  
  99. The program is found as part of the self-extract compressed file
  100. STEAMDOS.exe.  (If you're reading this manual, you've likely 
  101. already expended this file.)  Just execute it to uncompress the 
  102. files.  The files in the package are:
  103.     STEAM.EXE       The STEAM93/PC program
  104.     DUMMY.DAT       A practice data set
  105.     DUMMY.PRN       The practice data set for use by 1-2-3
  106.     STEAMAN.TXT     This manual
  107.  
  108. Before running the program, make a copy (see your DOS manual) 
  109. and use the copy for general use and practice session.
  110.  
  111. Notes on your System
  112.  
  113. STEAM93/PC will run on many different color or monochrome 
  114. monitors with composite or RGB signals, and the Compaq and 
  115. IBM portables.  It was written for MGA, CGA, EGA, Compaq, and 
  116. compatible graphics cards.
  117.  
  118. STEAM93 has been tested in a variety of 8086/8088/80286 and 
  119. high-speed CPU enhancements including ultra-high-speed co-
  120. processor accelerator cards and machines.  However, the 
  121. addition of an 80i87 to your system will make much more 
  122. difference than a faster or newer CPU.
  123.  
  124. For best results, a color monitor is recommended: STEAM93 
  125. uses color enhancements to increase the information content 
  126. and for ease on the eyes.  If you have a Compaq with an 
  127. external monitor, remember to turn it on using the Ctrl-Alt-< 
  128. keys.
  129.  
  130. The program will run with or without a NDP chip, but runs 
  131. much faster with it installed.  This especially applies to P-
  132. h, P-s, and some transports calls which can be quite time 
  133. consuming.  If you are using an 80i87, STEAM93 will use it 
  134. extensively.  This can be used as a test of the 80i87 - if an 
  135. inconsistency or program abort occurs during calculation, it 
  136. is our experience that this is most likely an 80i87 problem: 
  137. that the 80i87 is operating too "hot", or at too high a 
  138. speed.  If you have a switchable system clock, try slowing the 
  139. clock down.  If problems occur with a cold/slow system, call 
  140. us immediately.
  141.  
  142. If the version of your program is copy protected, you will 
  143. only be able to use the program on the diskette provided to 
  144. you. We hope this doesn't provide too much of an 
  145. inconvenience to you.  If you have damaged the diskette, 
  146. please send it back and we'll send you a new one.
  147.  
  148. Post Processing the STEAM93 Properties Data
  149.  
  150. For follow-on calculations,  data logging, and/or plotting we 
  151. suggest Lotus 1-2-3.  This spread sheet program can be used to 
  152. automatically perform some quite complex calculations.  (More 
  153. about 1-2-3 later.)
  154.  
  155. You can also use 1-2-3 to convert STEAM93/PC data for use by 
  156. dBASE-II/III. For on-line calculations, we recommend 
  157. Sidekick.
  158.  
  159.  
  160. Table of Contents
  161.  
  162. Getting Started
  163.     Check for Completeness
  164.     Notes on your System
  165.     Post Processing the STEAM93 Properties Data
  166.  
  167. Table of Contents
  168. List of Figures
  169. List of Tables
  170.  
  171. INTRODUCTION
  172.     About Steam93/PC
  173.     Related Products
  174.     About IMPULSE Engineering
  175.  
  176. STEAM93/PC USAGE OVERVIEW
  177.     Starting the Program
  178.         Loading the Program
  179.         Practice Session
  180.         EXIT'ing, Ending your Session
  181.     Screen Layout and Use
  182.         Properties Screen
  183.         Additional Transports Screen
  184.         Messages and Indicators
  185.     On-Line Helps
  186.     Inputting and Deleting Data
  187.         Inputting Property Data
  188.         Inputting Property Combinations
  189.         Copying Data
  190.         Deleting Data
  191.     F3 Key, Finding State Values
  192.     Opps! = ESC and Recovery
  193.     Calculation Options
  194.         Critical Region Toggle
  195.         Transport Calculation Toggle
  196.         Printing
  197.         Units
  198.  
  199. USING THE STEAM TABLES
  200.     Finding Saturation Values
  201.     Isentropic Searches and Efficiencies
  202.     Availability
  203.  
  204. SAVING AND RETRIEVING YOUR SESSION DATA ON DISK
  205.     Saving Your Session
  206.     Saving To Your Default File
  207.     Retrieving a Data File
  208.     Merging Partial Data Sets
  209.  
  210. USING STEAM93 WITH LOTUS 1-2-3
  211.  
  212. ENGINEERING NOTES
  213.     Critical Mass Flux
  214.     Speed of Sound in the Two-Phase Region
  215.     Thermodynamic Quality
  216.     The Very-Near Critical Region
  217.     Range, Physical Accuracy, and Consistency
  218.  
  219. REFERENCES
  220.  
  221. Appendix A  SERVICE AND WARRANTIES
  222.     PRODUCT SERVICE
  223.     LIMITED WARRANTY
  224.  
  225. Figures
  226.     1.A Properties Screen Layout and Function
  227.     1.B Additional Transports Screen Layout and Function
  228.     2.A General Help Screen
  229.     2.B Input Help Screen
  230.  
  231. Tables
  232.     1 Thermodynamic and Transport Properties
  233.     2 Range and Accuracy
  234.     3 Units Conventions
  235.  
  236. INTRODUCTION
  237.  
  238. About STEAM93/PC
  239.  
  240. STEAM93/PC was written to provide the highest accuracy and 
  241. highest consistency reference for the properties of steam and 
  242. water available anywhere in a fast and  easy to use form.  
  243. Much concern and time was spent to make sure that annoying 
  244. problems such as data overflow, format overflow, system lock-
  245. ups during difficult calculations,... will not occur, and 
  246. protection against them is automatic.  Also, knowledge of the 
  247. state range is not required.  Our goal is to make the process 
  248. of using the program as comfortable, natural and 
  249. unsophisticated as possible without burdening you with quirks 
  250. of the solution techniques, system, machine, or programming 
  251. languages.
  252.  
  253. STEAM93/PC provides the state and transport properties shown 
  254. in Table 1 to the accuracy estimated in Table 2.  The 
  255. exceptional accuracy is due to the following:
  256.  
  257. -- Each and every property calculation is evaluated from the 
  258. fundamental formulations.  No approximations are introduced 
  259. by using tables, interpolations, splines, curve fits, or other 
  260. approximations.  
  261.  
  262. -- The fundamental state property solvers are the most accurate 
  263. and most consistent formulation currently available anywhere.  
  264. These are applicable over a much wider range than any other 
  265. correlation [1, 3].  These solvers are based on the most recent 
  266. internationally approved material from the International 
  267. Association for the Properties of Steam.  The formulations, 
  268. approved as the "IAPS Formulation 1984", were developed by the 
  269. US National Bureau of Standards and the National Research 
  270. Council of Canada and have also been approved by the American 
  271. Society of Mechanical Engineers through their Research 
  272. Committee on the Properties of Steam (as members of the 
  273. IAPS).
  274.  
  275. In addition, the STEAM93/PC implementation has been written to 
  276. take advantage of this correlation in some special ways:
  277.  
  278.     STEAM93/PC is verified to source data and independent 
  279.     parallel correlations 
  280.         to the greatest number of significant digits published 
  281.         in all available reference works, and
  282.         throughout the entire range of applicability.
  283.  
  284.     The Gibbs condition for phase equilibrium is used for 
  285.     the calculation of saturation conditions and coexisting 
  286.     phases.
  287.  
  288.     In the very-near critical region, where even mainframe 
  289.     implementations have great difficulty, an optional 
  290.     correlation is available to accurately resolve property 
  291.     data.
  292.  
  293.     The range of applicability is extended to 100,000 Bars 
  294.     and 100,000░K.
  295.  
  296.     Full data precision is available to SAVE and spreadsheet files 
  297.     for accurate post-processing with the property data, or 
  298.     for data logging.
  299.  
  300. STEAM93/PC includes transport and indirect properties from approved 
  301. standards commonly used in engineering applications.
  302.  
  303. To make STEAM93 more useful the general format is like a 
  304. spread sheet for systems and component studies, with data 
  305. copying, printable files for data logging, and other 
  306. features.
  307.  
  308. The development of STEAM93 for the PC began with the basic 
  309. formulations and embedded them in a fault-tolerant 
  310. environment for greater accuracy and transportability.  This 
  311. environment was then improved by use of the FORTRAN Addenda 
  312. (also available from IMPULSE Engineering) which provides the 
  313. screen, keyboard, and file management utilities.
  314.  
  315. STEAM93 has been used in a variety of applications areas, 
  316. ranging from power systems studies, meteorology, aerospace, 
  317. component design, and pre-processing for fluid systems 
  318. simulation programs.  Please let us know of your application, 
  319. and especially if you have questions or problems in using the 
  320. program.
  321.  
  322. Related Products
  323.  
  324. IMPULSE Engineering has a number of products that can help you 
  325. develop programs for science and engineering applications.  You 
  326. can receive more information by writing, calling, or e-mailing 
  327. us at the locations shown on the cover sheet.
  328.  
  329.     Verification Package for STEAM93
  330.     This documentation describes the extensive verification and 
  331.     benchmarking for STEAM93.  The document includes the plan, 
  332.     results, and output files used.
  333.  
  334.     STEAM93.DLL 
  335.     STEAM93.DLL allows MS-Windows developers and users of 
  336.     applications such as MS-Access, Win-Basic, MS-Word and Excel 
  337.     to access the NBS/NRC steam tables from within their 
  338.     application.  Using MS-Windows Clipboard, OLE, and other 
  339.     resource, the steam tables can now be imbedded in any Windows 
  340.     application.
  341.  
  342.     STEAM93/Win
  343.     This is a windows application that provides the same range of
  344.     services as STEAM93/PC for DOS.  Written specifically for the MS-
  345.     Windows environment, STEAM93/Win allows Clipboard and real-time 
  346.     OLE connections to other applications and documents.
  347.  
  348.     STEAM93/PGM
  349.     The STEAM93 correlations are available as FORTRAN subroutine 
  350.     source code for custom applications on non-IBM compatible 
  351.     platforms.  The package comes complete with a Programmer's 
  352.     Reference manual, example source code, and structure charts and 
  353.     diagrams.  A FORTRAN application front-end and benchmark data set 
  354.     are also included.
  355.  
  356.     FORTRAN Toolkits
  357.     The FORTRAN Toolkits are libraries of routines for developing 
  358.     user friendly programs in the DOS & FORTRAN environment.  The 
  359.     routines range from windowed graphics to string searches, from 
  360.     on-screen editing control to file management.
  361.  
  362.     Engineering Libraries
  363.     IMPULSE Engineering distributes libraries of engineering data.
  364.     These can be called from Windows programs or applications that 
  365.     access Windows dynamic Link Libraries (.DLLs).  These libraries
  366.     include
  367.         Geometry, properties, and schedules of pipes and tubes
  368.         Pressure drops in piping and components
  369.         Valve and damper characteristics
  370.         Psychometric calculations for water and steam
  371.         Steam tables (see STEAM93.DLL above)
  372.     Each comes complete with documentation and sample programs.
  373.  
  374. About IMPULSE Engineering
  375.  
  376. IMPULSE Engineering provides specialized consulting and software 
  377. services in thermodynamics and mechanical engineering to the 
  378. aerospace, environmental, and energy industries.  Our mission 
  379. is to provide or create the highest quality state-of-the-art 
  380. technology to make our world a better place to live.
  381.  
  382.  
  383. Table 1 Thermodynamic and Transport Properties
  384.  
  385. #   Property             Abbreviation    Description
  386.        (many of the standard symbols are unprintable)
  387.  
  388. 1   Pressure               p, Press        p = T(s/v)u
  389. 2   Temperature            T, Temp         T = 1/(s/u)v
  390. 3   Specific Enthalpy      h, Enthal       h = u + pv
  391. 4   Quality                x, Qualty       (See Technical Notes)
  392. 5   Specific Volume        v, SpcVol       v = 1/r 
  393.  
  394. 6   Availability           go, Avail       go = h - Tos
  395. 7   Specific Entropy       s, Entrop       s = -(A/T)v
  396. 8   Specific Internal 
  397.      Energy                u, IntEng       u = A + Ts
  398. 9   Nozzle                 p/v             p/v
  399. 10  Specific Heat Capacity 
  400.      at Constant Pressure  Cp              Cp = (u/T)v
  401.  
  402. 11  Specific Heat Capacity 
  403.      at Constant Volume    Cv              Cv = (h/T)p
  404. 12  Dynamic Viscosity      ╡               IAPS'75
  405. 13  Conduction Heat 
  406.     Transfer Coefficient   K, HtTran       IAPS'85
  407. 14  Speed of Sound         Cs, w,SndSpd    
  408. 15  Isothermal Bulk 
  409.      Modulus               B|T, BulkM|T    BT = 1/k
  410.  
  411. 16  Hemholtz Function      A, Hemhlz       A = u - Ts
  412. 17  Gibbs Function         g, Gibbs        g = h - Ts
  413. 18  Prandtl No.            Pr, Prandtl     Pr = Cp╡/K
  414. 19  Critical Mass Flux     W*/A*           W*/A*
  415. 20  Isentropic Exponent    -, Gamma        - = -v/p(p/v)s
  416.                        - = 1/a p
  417.  
  418. 21  Kinematic Viscosity    u ,KinVisc      u =v╡
  419. 22  Isobaric 
  420.      Compressibility       ▀ , Comp|p      ▀ = (1/v)(v/T)p
  421. 23  Isentropic 
  422.      Compressibility       _  , Comp|s     _ = -(1/v)(v/p)s
  423. 24  Isentropic 
  424.      Bulk Modulus          B|s, BulkM|s    Bs = 1/a
  425. 25  Free Convection 
  426.      Coefficient           ▀nc, NatCon     ▀nc = gb/u2 
  427.  
  428. 26  Thermal Diffusivity    a, ThrDif       a = Kv/Cp
  429. 27  Surface Tension        s, SurfTn       IAPS'75
  430. 28  Static Dielectric 
  431.      Constant              _, Dielec       IAPS'77
  432. 29  Isothermal 
  433.      Compressibility       k, Comp|T       k = -(1/v)(/p)T
  434. 30  Compressibility Factor Z               Z = pv/RT
  435.  
  436. (1) Calculated directly from the IAPS'84 Hemholtz function 
  437. and it's derivatives [1,3], not necessarily from the 
  438. equation shown.  When an IAPS release date is shown, the 
  439. formulation is from that IAPS specification.
  440.  
  441. (2) In the 2-phase region the critical velocity V* is 
  442. substituted for Cs.
  443.  
  444. (3) Calculated assuming p, v, ... are TOTAL conditions.
  445.  
  446.  
  447. Table 2 Range and Accuracy
  448.  
  449.  
  450. PROPERTY              RANGE           ACCURACY (1)   / NOTES
  451.  
  452. Pressure      0 < p < 10,000 Bars    IAPS'84
  453.           p < 30,000 Bars        IAPS Extrapolations / (3)
  454.           p < 100,000 Bars       STEAM93 / (4)
  455.  
  456. Temperature   0.01 < T < 1,000░C     IAPS'82 / (2)
  457.           T < 2,773░             IAPS Extrapolations / (3)
  458.           T < 100,000░C          STEAM93 / (4)
  459.  
  460. Specific 
  461. Volume        0 < T < 600░C,
  462.   v(p,T)      0 < P < 500 Bars;
  463.         Liquid                1 part in 10,000 (0.01%)
  464.         Vapor                 1 part in 1,000 (0.1%)
  465.  
  466.         General:
  467.           T < 1,000░C,
  468.           p < 10,000 Bars        10 parts in 10,000 (0.1%)
  469.  
  470.         Anomalous Region      2 parts in 100,000   0.002%)
  471.  
  472.         Metastable States     "... very good ..."
  473.  
  474. Vapor 
  475.  Pressure     0.01 < T < Tcrit      12 parts in 100,000 (0.012%)
  476.  
  477. Specific Enthalpy of 
  478.  Vaporization        "              2 parts in 10,000 (0.02%)
  479.  
  480. Specific 
  481. Enthalpy      1 < p < 5,000 Bars    h(p,T) = p_h(1,T)
  482.           5 < p 5,000 Bars      h(p,T) = [5+2(p-5)]_h(1,T) 
  483.                         / (5)
  484.  
  485. Specific Heat at Constant 
  486.  Pressure     p < 1,000 Bars        Generally 1% 
  487.  
  488. Dynamic Viscosity 
  489.  [2]          0 < T < 800░C         Generally 1% / (6)
  490.           0 < p < 1,000 Bars 
  491.  
  492.         Useful Range:
  493.           T < 100░C and p < 10,000 Bars
  494.           T < 560░C and p < 3,500 Bars
  495.  
  496. Thermal Conductivity 
  497.  [2]          0 < T < 800░C           / (6)
  498.           0 < p < 1,000 Bars
  499.  
  500.  
  501. Notes:
  502.  
  503. (1) Accuracy is taken from References [1] and [2]: 
  504. conservative summary of high error estimates based on 
  505. comparisons with test measurements.  Reference [1] has a 
  506. very complete review of accuracy and should be consulted if 
  507. range-specific accuracy information is required.
  508.  
  509. (2) International Practical Temperature Scale of 1968 (IPTS 
  510. '68)
  511.  
  512. (3) Extrapolation of fundamental equation as agreed upon by 
  513. the IAPS. [3]
  514.  
  515. (4) Convergent/Consistent/Reasonable upper limits of 
  516. calculation with no accuracy estimates proposed or 
  517. attempted.
  518.  
  519. (5) _h(1,T) is the uncertainty in dh at T and 1KBar.
  520.  
  521. (6) Within the uncertainty of the test measurements. [2]
  522.  
  523.  
  524. STEAM93/PC USAGE OVERVIEW
  525.  
  526. The STEAM93 program is used like a spread-sheet program with 
  527. fixed form and functions of the data.  The following sections 
  528. will present an overview of the program's functions and 
  529. usage. The easiest way to become familiar with the program is 
  530. to load the sample session and just play with the options and 
  531. capabilities.  Remember to use a copy of the program for 
  532. this, and not the original diskette!
  533.  
  534. Starting The Program
  535.  
  536. Loading The Program
  537.  
  538. (1) "Boot" (start-up) your system (if not already on) and 
  539. insert the STEAM93/PC diskette into the drive you want 
  540. to use.
  541.  
  542. (2) Just as you normally would, use DOS to set the default 
  543. disk to the drive where you put the program diskette e.g., 
  544. if the program diskette is in drive B and the prompt on the 
  545. display shows 
  546.     A:>  
  547. then type in B: and hit the carriage return key (Enter key).  
  548. The DOS prompt should now show 
  549.     B:>
  550.  
  551. (3) Type in STEAM and hit the Return key (Enter). After a 
  552. few seconds, the screen will fill and a pair of square 
  553. brackets, [ ], will appear to define a cell for input.
  554. That's it.  From here on you're in STEAM93/PC.  For a Help 
  555. screen, reminder for what keys control the program, hit F10.  
  556. To print that page, turn on your printer and hit the PrtSc 
  557. key.  Use this as your reference until you can 
  558. remember how the special keys work.
  559.  
  560. Practice Session
  561.  
  562. For practice, read in the data file found on the diskette.  
  563. To do this, hit the F6 key (this is the file read key) and 
  564. type in the file name, dummy.dat.  Then hit *Enter and wait 
  565. until the data reprints on the screen.  From here on, enter 
  566. or delete data or practice with the various functions.
  567.  
  568. EXIT'ng Ending The Session
  569.  
  570. To exit back to DOS, just hit Ctrl+Home (hold down the Ctrl 
  571. key and hit the Home key at the same time).  (It's a good 
  572. idea to save your session first.)  If the data currently used 
  573. by the program is not the same as the SAVE file, the program 
  574. will ask you to verify if you want to exit without saving the 
  575. current data.  This will give you an extra chance to SAVE 
  576. your data.
  577.  
  578. Screen Layout And Use
  579.  
  580. The STEAM93/PC program uses four screens to express itself - 
  581. two screens of data (shown in Figures 1.A and 1.B) and two 
  582. Help screens (Figures 2.A and 2.B).  Use of the two data 
  583. screens is similar for all of STEAM93/PC's capabilities as 
  584. discussed in the following sections.
  585.  
  586. Properties Screen
  587.  
  588. When you start-up a session you'll see the screen shown on 
  589. Figure 1.A.  This is the main screen for all water properties 
  590. operations.  There are eight columns, labeled "Pt n", 
  591. referring to State Points, for process studies.  To the right 
  592. of the screen there are two columns for property names and 
  593. units labels: these labels apply to each column and cell in 
  594. the row.  The rows of properties for each of the 8 different 
  595. State Points are totally independent "calculators".
  596. Each of these spaces are called "cells", just like a spread 
  597. sheet.  The cell you are working on is identified by the 
  598. blinking (red) brackets.  Movement for data entry and such is 
  599. done using the cursor controls on the keypad (to the right of 
  600. the keyboard).
  601.  
  602. A second screen, shown in Figure 1.B contains additional 
  603. transport data. This is accessed as discussed in a following 
  604. section.
  605.  
  606. Some of the units have coefficients, or exponents with the units
  607. name. This is intended to be read as a literal suffix to the
  608. number showing in the cell: don't invert the sign, just assume
  609. that it is a multiplier to the number showing.
  610.  
  611. Additional Transports Screen
  612.  
  613. In addition to the main screen of property and transport 
  614. data, there is an additional page of data shown in Figure 
  615. 1.B. You can access this page by hitting PgDn on the keypad.
  616. The data layout for this screen is the same as the properties 
  617. screen discussed above.  You can use the cursor to move 
  618. around this screen, and access most other program functions 
  619. except number input and calculate.  When you are ready to 
  620. return to state operations, just hit PgUp.
  621.  
  622. Messages and Indicators
  623.  
  624. While you are working with the screen, take special note of 
  625. the top line.  You will see four words which indicate where 
  626. you are and what to do (see the General Help screen or Figure 
  627. 2.A).  Mostly, keep track of the "Wait" indicator when it 
  628. appears: the program is working on something until "Inactive 
  629. Any Key" appears on the top line.   As you work more with the 
  630. system you'll find these helpful in assuring that the program 
  631. has done what you want.  Except for file I/O, you shouldn't 
  632. have to wait long.
  633.  
  634. On the top line you'll also see an indicator for the cell 
  635. location, as (n,y) where n is the state point number and y is 
  636. an abbreviation for the state property.  When data for the 
  637. property and state point is available, the number will also 
  638. appear here. (If the number to 8 places doesn't immediately 
  639. appear, move the cursor away from the cell and back to the 
  640. cell. It should then appear.)
  641.  
  642. The time of day and the date are shown to the right of the 
  643. screen on the top and bottom lines.  These are for your 
  644. reference as you use the program and are also written to the 
  645. print and save files for data logging or checking for the 
  646. right file.
  647.  
  648. During the use of the program you will also notices changes 
  649. in the intensity or the color in screen items.  More about 
  650. these later.
  651.  
  652.  
  653. Figure  1.A Properties Screen Layout and Function
  654.  
  655. STEAM`93(6,h)= .27245044E+04 Properties Operations  Inactive   any Key 15:37:24
  656. ----------------------S T A T E   P O I N T S   ( Water )---------------------
  657. PROPERTY UNITS\ Pt 1    Pt 2    Pt 3    Pt 4    Pt 5    Pt 6    Pt 7    Pt 8
  658. Press: Bars            100.000                 100.000 100.000
  659. Temp:   C              311.031                 311.031 311.031
  660. Enthal:KJ/Kg           1407.28                 2724.50[2724.50]     
  661. Qualty:                 .0E+00                 1.00000 1.00000
  662. SpcVol:m^3/Kg          .001452                 .018025 .018025  
  663. Avail: KJ/Kg           489.733                 1191.05 1191.05
  664. Entrop:KJ/Kg C         3.35912                 5.61395 5.61395
  665. IntEng:KJ/Kg           1392.75                 2544.25 2544.25
  666. Nozzle: p/v            68862.8                 5547.71 5547.71
  667. PROPERTY UNITS\ Pt 1    Pt 2    Pt 3    Pt 4   Pt 5    Pt 6    Pt 7    Pt 8
  668.  Cp:   KJ/Kg C         6.12439                 6.89730 6.89730
  669.  Cv:   KJ/Kg C         3.05600                 2.99751 2.99751
  670. DynVis:e-6Pa-s         81.8295                 20.2664 20.2664
  671. HtTran:mW/m C          526.976                 76.3337 76.3337
  672. SndSpd:m/sec           843.401                 474.303 474.303
  673. Bulk|T:Bars            2444.25                 54.2385 54.2385
  674. Hemhlz:KJ/Kg           -569.58                 -735.31 -735.31
  675. Gibbs: KJ/Kg           -555.06                 -555.06 -555.06
  676. PROPERTY UNITS\ Pt 1    Pt 2    Pt 3    Pt 4    Pt 5    Pt 6    Pt 7    Pt 8
  677. KEYS     Soln:          Analy.                  Analy.  Analy.
  678. AT       Regn:          SatLq                   SatVp   SatVp
  679. F10=Help!, F1/F2=Copy, F3=Calc, ^F4=Calc.all, F5=Save, ^Home=Quit   11/ 6/1992  
  680.  
  681. Figure 1.B Additional Transports Screen Layout and Function
  682.  
  683.  
  684. STEAM`93(6,P)= .18312173E+01 Transports Reference              any Key 15:41:49
  685.  
  686. PROPERTY UNITS\ Pt 1    Pt 2    Pt 3    Pt 4    Pt 5    Pt 6    Pt 7    Pt 8
  687. Prandl:                 .95100                 1.83122[1.83122]
  688. Wc/A:  kg/m^2s         108640.                 15491.1 15491.1
  689. Exp|s:                 48.9840                 1.24803 1.24803
  690. KinVis:mm^2/s          .118830                 .365312 .365312
  691. Comp|P:1/ C            .003847                 .008263 .008263
  692. Comp|S:1/Bars          .000204                 .008013 .008013
  693. Bulk|S:Bars            4898.40                 124.803 124.803
  694. NatCon:1/mm^3C         2671.60                 607.217 607.217
  695. ThrDif:mm^2/s          .124952                 .199491 .199491
  696. SurfTn:N/m             .011863                 .011863 .011863
  697. Dielec:                18.7849                 1.33296 1.33296
  698. Comp|T:1/Bars          .000409                 .018437 .018437
  699.    Z:                  .053861                 .668573 .668573
  700. PROPERTY UNITS\ Pt 1    Pt 2    Pt 3    Pt 4    Pt 5    Pt 6    Pt 7    Pt 8
  701.  
  702. --------------------------------------------------------------------------------
  703. ----------------------------- IMPULSE Engineering ------------------------------
  704. ----------------- STEAM`93/PC v3.1 (C) 1992 B.R.Strong,Jr.,PE. -----------------
  705. --------------------------------------------------------------------------------
  706.  PgUp to return to properties.                                                 
  707. _
  708.  
  709.  
  710. On-Line Helps
  711.  
  712. By hitting the F10 key, the program will switch to one of the 
  713. Help screens.  During non-input operations, a Help screen 
  714. that has memory "joggers" for the keys and special functions 
  715. of the program will appear.  During input, a different Help 
  716. is available which describes special input and editing keys.  
  717. If you need more information than is on the two Help screens, 
  718. please refer to this manual.
  719.  
  720. To return from Help to your prior operation, just hit any 
  721. key.
  722.  
  723. Also note the bottom line during normal operation which has 
  724. the most common keys, and is used for messages and prompts 
  725. for file information.
  726.  
  727.  
  728. Figure 2.A General Help Screen
  729.  
  730. STEAM`93/PC v3.1              Help     Reference   Inactive   any Key (time)
  731.               Mode of Operation---+            ª          ª
  732.                     Operations Status--+          ª
  733.                             User Prompt---+
  734.               STEAM9X NBS/NRC-IAPS`84 Steam Tables
  735.  
  736. KEY       RESULT / Function           ª KEY       RESULT / Function
  737.                       ª
  738.    F1     Copy cell into Xtemp.       ª    Esc    Abort Process.
  739.    F2     Copy Xtemp into cell.       ª
  740.    F3     Find St.Pt. Properties.     ª    Del    Delete data at this cell.
  741.    F4     Find Props at ALL St.Pts    ª  Alt+D    Delete ALL data for Pt.
  742.    F5     Open File.                  ª
  743.    F6     Save File.                  ª   PgDn    Transports Screen 2.
  744.    F7     Save File as ...            ª   PgUp    Retn To States Screen 1
  745.    F8     Print to 1-2-3.             ª  Alt+T    Toggle Transport Calc.s
  746.    F9     Change Units.               ª  Alt+C    Toggle Critical Region.
  747.    F10    Help!.                      ª Ctl+Home  Return to DOS
  748.  
  749. Notes: [  ] denotes current cursor (cell) location; move it using the keypad.
  750.     To input data, just type in the number and enter it with a return <CR>.
  751.     When 2 properties are input, hit the F3 key to calculate the others.
  752.     Use F1 and F2 (Xtemp I/O) for copying an entire cell.
  753.     Note the UNITS and POWER (e▒n) are a LITERAL SUFFIX to the cell value.
  754. Next key is processed on return. Indicates data is different from SAVE file. -> 
  755.  
  756.  
  757.  
  758.  
  759. Figure 2.B Input Help Screen
  760.  
  761. STEAM`93/PC v3.1              Help     Reference   Inactive   any Key 15:47:26
  762.               -------- INPUT HELP --------
  763.       STEAM`92 input is similar to a line editor and DOS.  You enter data by
  764.      just typing the data and hitting the <CR>. Like DOS, the prior data is
  765.      stored in a buffer from which you can copy using F1 and/or F3. If you
  766.      wish to edit the prior data, hit F3 and a line editing mode is active.
  767.      This mode is also active when a syntax error is found. To exit without
  768.      any modifications, the `opps` functions are provided. STEAM`92 will
  769.      check your inputs STROKE by STROKE for context and syntax !
  770.      KEY       FUNCTION
  771.       Esc   Start over. If on col. 1, Esc an `opps`
  772.      <CR>   Enter data. On a syntax error, the cursor ID`s the problem and
  773.         editing is turned on.  <CR> on col. 1, is `opps`.
  774.       F1    Copy 1 char. from prior data (buffer).
  775.       F3    Copy remaining data from prior data (buffer). Editing turned on.
  776.      Del    Delete the character to the right. (Buffer moves to left.)
  777.      BkSp   Delete the character to the left. (Buffer moves to left.)
  778.      Ins    Insert a keystroke at the cursor location. (Buffer moves to right.)
  779.    Ctrl+End Universal `opps`, available at any time.
  780.       Notes
  781.    `opps`   Exit without any change of data or action.
  782.     Edit    Editing is turned ON by F3 or a syntax error.
  783.         Editing is turned OFF by Esc.
  784.    NumLock  Toggle to allow number input from the keypad. Cursor is turned OFF.
  785.              Any key to continue input.                                
  786. _
  787.  
  788. Inputting and Deleting Data
  789.  
  790. Inputting Property Data
  791.  
  792. The input and editing is quite natural and follows DOS, 
  793. EDLIN, and word processors. Unlike those, STEAM93 will check 
  794. the context of the data.
  795.  
  796. To enter a number at the cell you're at (denoted by the 
  797. brackets), just start to type a number.  A small cursor (_) 
  798. will appear at the left of the bracketed space indicating to 
  799. go ahead and type in your data.  (There will also be a prompt 
  800. on the top line which indicates what type of input is being 
  801. requested.)  Just type in the number in any real (with or 
  802. without a decimal point) or exponential (e, d, g) format and 
  803. enter it with a carriage return, *Enter.  Unlike most 
  804. interactive programs, STEAM93 "buffers" your input data, 
  805. checking the inputs character -by- character.  Almost 
  806. anything will work and the usual rigid forms are relaxed 
  807. here.
  808.  
  809. Data is entered with the usual carriage return key, *Enter. 
  810. If the number is unacceptable for some reason, the editing 
  811. mode is automatically turned on and the cursor is re-located 
  812. to the offending digit as discussed in the following section.
  813.  
  814. After successful entry, the program will modify the 
  815. appearance of your input to provide the maximum number of 
  816. digits of accuracy.  This automatic formatting is for "looks" 
  817. only - all of the information you input is stored in the 
  818. computer, and will be echoed on the top line to 8 significant 
  819. digits.
  820.  
  821. You can also use Sidekick to input data by moving to the 
  822. location  where you wish to enter the number stored by 
  823. Sidekick and hitting the key programmed to hold it.  Refer to 
  824. your  Sidekick manual for such operations.
  825.  
  826. All successful inputs are identified on the screen by an 
  827. inverse color or intensity.  If you find you cannot input 
  828. data in a cell, it's because this property is not allowed as 
  829. one of the two acceptable inputs available for finding 
  830. property values.
  831.  
  832. The following sections describes the individual key 
  833. protocols. It's not as confusing as it appears, and follows 
  834. DOS or standard word processing protocols.
  835.  
  836.  
  837. Normal Input
  838.  
  839. The standard input is as discussed above - just type in the 
  840. numbers and hit *Enter. Additional keys, similar to DOS and 
  841. EDLIN,  are available to help you with this:
  842.  
  843. Esc
  844. 'Opps'. When on data column 1: Esc 
  845. is an 'opps', returning without 
  846. change of any kind. When anywhere 
  847. else, Esc restarts the input 
  848. process.
  849.  
  850. F1
  851. Character Copy. Like DOS and Edlin, 
  852. this copies a single digit from the 
  853. data shown prior to starting input.
  854.  
  855. F3
  856. Dump Buffer Copy. Like DOS and 
  857. Edlin, this copies the remaining 
  858. digits from the prior data and 
  859. turns on the editing mode (see 
  860. following section).
  861.  
  862. Bksp
  863. Delete Character. Deletes the digit 
  864. to the left of the cursor
  865.  
  866. Ins
  867. Insert On/Off. Toggles on/off the 
  868. insert function. If Ins is ON, the 
  869. next input digit is entered and the 
  870. buffer (prior data) is shifted 
  871. right.
  872.  
  873. Del
  874. Delete Buffer Item. Shifts the 
  875. buffer (prior data) left (like DOS)
  876.  
  877. F10
  878. Help. The input Help screen. Any 
  879. key is used to return from this 
  880. screen.
  881.  
  882. *Enter
  883. Enter Data.  If there is an error, 
  884. the cursor will move to the source 
  885. of the error and editing is turned 
  886. on.
  887.  
  888.  
  889. Editing Mode (F3 During Input or Input Error)
  890. If F3 is hit (or if the *<─┘Enter would not allow the data), 
  891. the full editing is turned on and additional editing 
  892. capabilities are available:
  893.  
  894. Esc
  895. Restart. Restarts input and returns 
  896. to non-editing (normal) input mode. 
  897. A second Esc is an 'opps', restoring 
  898. the screen and data.
  899.  
  900. Bksp
  901. Delete Single Item. Deletes the 
  902. digit to the left of the cursor (_) 
  903. and closes up the data to the right.
  904.  
  905. Del
  906. Delete Single Item. Deletes the 
  907. digit over the cursor (_) and closes 
  908. up the data to the right.
  909.  
  910. Ins
  911. Insert On/Off. Toggles On/Off the 
  912. Ins mode. If Ins is on, the next key 
  913. struck is inserted above the cursor 
  914. and the data is moved right to make 
  915. room for it.
  916.  
  917. *
  918. Right. Just moves the cursor (_) 
  919. right. Ins mode is turned off.
  920.  
  921. *
  922. Left. Just moves the cursor (_) 
  923. left. Ins mode is turned off.
  924.  
  925. Home
  926. Flush Left. Cursor is moved to 
  927. column 1. Ins mode turned off.
  928.  
  929. End
  930. Flush Right. Cursor is moved to the 
  931. last significant (non-blank) digit. 
  932. Ins mode turned off.
  933.  
  934. Editing After an Error
  935.  
  936. If the bell sounds after hitting *Enter to enter data, the 
  937. number is unacceptable and the editing mode is automatically 
  938. turned on.  The cursor moves to the location of the offending 
  939. digit or symbol, and you can edit just like a data string as 
  940. discussed in the prior (F3) section.
  941.  
  942. Editing the Previous Data
  943.  
  944. To edit data showing on the screen, first hit a number to get 
  945. into the input mode and then hit Esc once to get you back to 
  946. column 1.  Then hit F3 to re-print the previous data and turn 
  947. on the editing mode.  Once the editing mode is on, edit the 
  948. data using the cursor and keys as discussed in the prior (F3) 
  949. sections.
  950.  
  951. Input Property Combinations
  952. You need not overly concern yourself too much with the valid 
  953. input combinations allowed; STEAM93 checks them 
  954. automatically.  For your reference, they are:
  955.  
  956. p and T
  957. Pressure and temperature
  958.  
  959. p and h
  960. Pressure and enthalpy
  961.  
  962. p and x
  963. Pressure and quality
  964.  
  965. p and v
  966. Pressure and specific volume
  967.  
  968. p and s
  969. Pressure and entropy
  970.  
  971. T and x
  972. Temperature and quality
  973.  
  974. T and v
  975. Temperature and specific volume
  976.  
  977. Don't bother to memorize these, as the program allows only 
  978. the acceptable combinations.
  979.  
  980. Copying Data
  981.  
  982. The F1 and F2 keys are used to copy data.  Hitting F1 will 
  983. store the number at the current cell (within the brackets) to 
  984. internal storage.  Hitting the F2 key will copy the number 
  985. currently stored to the current cell. So, for repeating a 
  986. number, enter the number in a cell, hit F1, move the cursor 
  987. to the new locations, and hit F2.
  988.  
  989. The number stored is the full 64-bit accuracy allowed by the 
  990. machine, even though all of the significant digits may not 
  991. appear.  Output values provided from the program are to the 
  992. full machine accuracy, so for consistency it is always better 
  993. to reproduce a number using the F1 F2 sequence than to re-
  994. input it by hand.  Full state consistency can be assured this 
  995. way without being limited to the accuracy of your inputs 
  996. digits.
  997.  
  998. Note that the copying process is units dependent, so that 
  999. copying vertically to another data type will likely yield a 
  1000. different magnitude.  So copying data is best for horizontal 
  1001. copying between state points.
  1002.  
  1003. Deleting Data
  1004.  
  1005. Just hit the "Del" key on the keypad to delete the data shown 
  1006. at the cursor.  If additional data is deleted it's because 
  1007. you may have deleted data which was one of your previous 
  1008. inputs.  This is intentional for consistency.
  1009. To delete an entire column (State Point) of data use Alt+D 
  1010. (hold down the "Alt" key and hit the "D" key).
  1011.  
  1012. F3 Key, Finding State Values
  1013.  
  1014. When any two primary state variables (i.e., p and T or others 
  1015. identified in Section 3.5.2) are available for a state point, 
  1016. just hit the F3 key.  The inputs will be checked in context 
  1017. and the search for the other consistent state and transport 
  1018. properties.  You need not concern yourself with the range or 
  1019. state region of your inputs,
  1020.  
  1021. STEAM93 is smart enough to manage it alone and tell you what 
  1022. region your input / output is in.  If the inputs are out of 
  1023. range, a message will appear on the lowest line echoing the 
  1024. property at fault.  (This checking includes some pre-
  1025. calculation in certain regions so it may take a second.)  
  1026.  
  1027. Simply reinput the number and use F3 again.
  1028. While calculation is proceeding the messages on the top line 
  1029. will often change and the clock will continue to run.  
  1030. Calculation continues until the screen has reprinted the data 
  1031. for the state point and the "Inactive" message appears on the 
  1032. top line.
  1033.  
  1034. Some calculations, notably p-s and p-h calls, take quite a 
  1035. bit time.  As long as the clock changes time every few 
  1036. seconds or so, the program is still trying to find the 
  1037. consistent state values.  If you do not have an 80i87 
  1038. installed in your machine, please be patient, and wait for 
  1039. the "Inactive" message to appear on the top line.
  1040. If you wish to abort calculation before completion, hit the 
  1041. Esc key.
  1042.  
  1043. OPPS! = ESC and Recovery
  1044. The Esc key is used to end the current operation of the 
  1045. program.  During input of a number or filename, hitting Esc 
  1046. will end input, and restore the original data.
  1047. During calculation of a state point, hitting the Esc key will 
  1048. abort the calculation and return you to normal operation.
  1049.  
  1050.  
  1051. Calculation Options
  1052.  
  1053. There are two toggles you can use to reset calculation 
  1054. options of STEAM93 and control the handling of the very-near 
  1055. critical region and the calculation of transport properties:
  1056.  
  1057. Critical Region Toggle
  1058.  
  1059. In the very-near critical region, STEAM93 has an optional 
  1060. calculation method to evaluate properties and transports.  
  1061. When you start the program, this toggle is "off" as denoted 
  1062. by the letter "A" (for Analytic) appearing under the "Keys" 
  1063. note near the bottom-left of the screen.  In this default mode, 
  1064. the canonical fundamental equation (IAPS'84) is used throughout 
  1065. the calculations.
  1066.  
  1067. To access the alternative critical region method, hit Alt+C 
  1068. (hold down the Alt key and hit the C key).  This toggle is 
  1069. noted on the screen as a "C" (for Critical) instead of the 
  1070. "A".  This critical region formulation and correlations will 
  1071. be substituted for the IAPS'84 formulation whenever the state 
  1072. point is found to be in the very-near critical region.  (More 
  1073. about the this region and how it is defined and handled in a 
  1074. later section.)  To turn off this critical region detail, just 
  1075. hit the Alt+C key combination again.
  1076.  
  1077. Transport Calculation Toggle
  1078.  
  1079. If you have no need of the transport properties or specific 
  1080. heats, you can turn off their calculation.  When you start 
  1081. the program, this toggle is "on" as denoted by the letter "T" 
  1082. appearing under the "Keys" note near the bottom-left of the 
  1083. screen.  In this mode, the transport properties are 
  1084. automatically calculated.
  1085.  
  1086. To turn off automatic transport property calculation, hit 
  1087. Alt+T (hold down the Alt key and hit the T key).  Calculation 
  1088. of the transports will then be skipped, as denoted by a "N" 
  1089. in place of the "T". To calculate the transports, you need 
  1090. only to reset the toggle by repeating the Alt+T combination.
  1091. Note that if you have an 80i87 installed in you PC that the 
  1092. transport calculations do not take much time compared to 
  1093. state point calculations. Most of the time is spent printing 
  1094. to the screen rather than in calculation.
  1095.  
  1096. Printing
  1097.  
  1098. You can print out the screen at any time by using the shift-
  1099. PrtSc key (upper case and PrtSc keys at the same time) as 
  1100. provided by your operating system.  The files written by 
  1101. STEAM93 are also printable using the DOS "TYPE" command, but 
  1102. the output will not be as readable.
  1103. The DOS PrtSc command takes precedence over any STEAM93 
  1104. operation so the program will pause until the printing has 
  1105. finished.  Make sure your printer or spooler is on or DOS 
  1106. will wait forever for the printer to be available.
  1107.  
  1108. Units
  1109.  
  1110. Units are summarized in Table 3 with the abbreviations 
  1111. appearing on the screen.  Common units and abbreviations are 
  1112. used and should be self-explanatory.
  1113.  
  1114. For a few properties, notably the viscosity, there is an 
  1115. exponent ( e-6 ) preceding the unit. This, and the unit, are 
  1116. to be interpreted as a literal suffix to the number. As you 
  1117. would expect, if the data itself has an exponent (i.e., e-9), 
  1118. the exponents in the number and in the dimension are added 
  1119. (in this example, summing to e-15).
  1120.  
  1121. To switch back and forth from SAI to English/Engineering 
  1122. units, just hit F9.  All conversions are automatic.  
  1123. Conversion factors all use 8 significant digits and are 
  1124. consistent with ANSI/NBS Standards.
  1125.  
  1126.  
  1127. USING THE STEAM TABLES
  1128.  
  1129. As well as an accurate  reference for properties and 
  1130. transports at state points, STEAM93/PC offers a variety of 
  1131. convenient calculations capabilities.  A few of these are 
  1132. described in the following sections.
  1133.  
  1134. Finding Saturation Values
  1135.  
  1136. As you might expect, data right on the saturation lines is 
  1137. found using pressure and quality (p and x) or temperature and 
  1138. quality (T and x) as inputs.  Quality is input as either 0 
  1139. for saturated liquid or 1 for saturated steam.  (Also see 
  1140. Sections 8.1 and 8.3 for additional information.)
  1141.  
  1142. Isentropic Searches and Efficiencies
  1143.  
  1144. One of the most common uses of the steam tables is for 
  1145. observing isentropic processes and using efficiencies.  Using 
  1146. STEAM93/PC, this process takes just a few seconds.
  1147.  
  1148. For example, take an isentropic expansion process from 
  1149. StPt's (state points) (1) to (2) resulting from a nozzle or 
  1150. turbine.  In this example p1 and T1 are known.  First, p1 and 
  1151. T1 are input, and the F3 key is struck to calculate the 
  1152. remaining data for StPt (1).  Then s1 is copied to s2 at StPt 
  1153. (2) (using the F1 key at s1 and F2 key at s2).  The new 
  1154. pressure is entered at p2 and the F3 key is struck to 
  1155. calculate the remaining data at StPt (2).  The resulting data 
  1156. at StPt (2) are the properties and transports at (2) from the 
  1157. isentropic expansion.  This process can be rep-resented by:
  1158.  
  1159. s1(p1,T1)
  1160. s2=s1
  1161. y2(p2,s1)
  1162.  
  1163. where y2(p2,s1) is any property at StPt (2).
  1164.  
  1165. For an imperfect expansion process as for a turbine, an 
  1166. efficiency et, may be available for the process to discover 
  1167. data at p2 using StPt (3).  For the expansion, this 
  1168. efficiency may be described as:
  1169.  
  1170. et = (h1 - h3) / (h1 - h2)
  1171.  
  1172. To find data for the inefficient expansion process (1) to (3), 
  1173. StPt's 1 and 2 are created as in the above.  Then h3 is 
  1174. calculated using Sidekick or another calculator from:
  1175.  
  1176. h3 = h1 - et( h1 - h2 )
  1177.  
  1178. and h3 is entered at StPt (3).  p3 is copied from p2 (again 
  1179. using F1 and F2), and F3 used to calculate data at the StPt 
  1180. (3) for the inefficient process.
  1181.  
  1182. Note that critical mass flux (assuming pn and vn are at total 
  1183. conditions) and critical velocity (assuming pn and vn are at 
  1184. local static conditions) are available to assist in sizing 
  1185. and flow calculations.  Using the F1 and F2 copy sequence is 
  1186. recommended because the full 15 significant digits are copied 
  1187. and used for the calculation at the new state point - 
  1188. manually input will yield only 5 places or so of input 
  1189. accuracy and inconsistencies may appear.
  1190. For a compression process like a pump, the sequence of 
  1191. solution is similar. The isentropic process (1) to (2) is
  1192. resolved as for the compression process.  h3 is then found
  1193. from the pump efficiency:
  1194.  
  1195. ep = (h2 - h1) / (h3 - h1)
  1196. h3 = h1 + (h2 - h1) / ep
  1197.  
  1198. and entered for StPt (3).  p3 is copied from p2 and the new 
  1199. StPt (3) is found using the F3 key for the imperfect 
  1200. compression process.
  1201.  
  1202. Of course, the analogous process can be used for any constant 
  1203. property process: isobaric, isochoric (constant density), 
  1204. isothermal,...
  1205.  
  1206.  
  1207. Availability
  1208. The (steady-flow) availability function is provided for the 
  1209. evaluation of equipment and processes.  The availability 
  1210. function is defined as:
  1211.  
  1212.     go = h - Tos
  1213.  
  1214. where:
  1215.     go = steady-flow availability function
  1216.     h  = enthalpy
  1217.  
  1218.     To = environment absolute temperature (heat sink)
  1219.        = 273.15░C, is chosen for evaluation.
  1220.     s  = entropy
  1221.  
  1222. To evaluate the maximum work output for a reversible process 
  1223. between two states the difference in availability is used as:
  1224.  
  1225.     Specific Power = Power out / Mass Flow Rate
  1226.     Specific Power <=  go1 - go2
  1227.  
  1228. The difference between the maximum possible useful work 
  1229. output and the actual work output is sometimes called the 
  1230. irreversibility of the process.  By evaluating the 
  1231. availability and irreversibility, the primary sources of 
  1232. expensive energy waste can be identified and corrected.  The 
  1233. irreversibility can be used as a measure of the gains 
  1234. achieved in improving performance.
  1235.  
  1236. SAVING AND RETRIEVING YOUR SESSION DATA ON DISK
  1237.  
  1238. The protocol for file names in DOS is so flexible as to give 
  1239. most programs problems.  The protocol includes the disk drive 
  1240. (d:), the file name (filename), and an optional  extension 
  1241. (.ext) put together as d:filename.ext. If the file you want 
  1242. is on your default disk (identified by the d>_  or d: prompt 
  1243. before you executed the program), then the disk drive need 
  1244. not be entered, resulting in filename.ext.
  1245.  
  1246. As you may know from using other programs, DOS takes control 
  1247. on file name errors (illegal characters) or requests to disk 
  1248. drives which are unavailable (i.e., the door on the disk 
  1249. drive is open).  This usually disrupts program execution and 
  1250. results in unrecoverable aborts.
  1251.  
  1252. STEAM93/PC uses a number of protection devices to avoid most 
  1253. of these problems: filename inputs are checked for legal 
  1254. characters, the disk directories or local drives are checked 
  1255. to make sure the file is present (on reads), the drive name 
  1256. input is checked for legality,...  This is to make sure that 
  1257. you can always save your session.
  1258.  
  1259. When you hit a key signaling for file I/O, a prompting 
  1260. message will appear on the bottom line.  For the entry, upper 
  1261. or lower case does not matter.
  1262.  
  1263. Extensions (using a .ext at the end of the file name) are 
  1264. recommended.  For data (save) files use an extension of .DAT, 
  1265. and the 1-2-3 output file uses .PRN (Lotus REQUIRES an 
  1266. extension of .PRN).
  1267.  
  1268. Saving Your Session
  1269.  
  1270. To save your data, just hit F5.  On the bottom line a message 
  1271. and prompt will appear for you to type in the file name.  
  1272. Type it in and hit return.  If you hit the key accidentally, 
  1273. use the Esc key to recover.
  1274.  
  1275. The "Prompt" message on the top line will change after the 
  1276. read or write has been accomplished and reprinting of any new 
  1277. data is finished.  
  1278.  
  1279. Saving To Your Default File
  1280.  
  1281. If you're saving to the same data file more than once, use 
  1282. the F8 key.  If you've typed in a save file name once it is 
  1283. stored in the buffer and can be used any time later for the 
  1284. default.
  1285.  
  1286. Data in the save file is in the STEAM93 SAI units set in 
  1287. printable ASCII form with time and date of creation suitable 
  1288. for archiving.
  1289.  
  1290. Retrieving a Data File
  1291.  
  1292. To retrieve a session, use the F6 key.  You will be prompted 
  1293. for the file name as discussed above.
  1294.  
  1295. Merging Partial Data Sets
  1296.  
  1297. State points without data are not written to the SAVE file, 
  1298. and will not be reproduced / reprinted to the screen and not 
  1299. over-write data appearing for that state point.  You can use 
  1300. this to merge SAVE files from different data sets.
  1301.  
  1302. USING STEAM93 WITH Spreadsheets
  1303.  
  1304. To write the property data to a file compatible with 1-2-3, 
  1305. just hit F7.  The resulting file format is readable by Excel and
  1306. Quatro Pro and other spreadsheets.  As in the other functions 
  1307. to save and retrieve your session, a file name prompt appears on 
  1308. the bottom line.  Make sure that you use a file name extension of 
  1309. .PRN for 1-2-3.  When you are in 1-2-3, locate the cursor where 
  1310. you want the upper left hand corner of the STEAM93 data set to 
  1311. appear.  Then use the /File Import Number (/FIN) selections from 
  1312. the 1-2-3 menu to access and enter the data file.  Make sure to 
  1313. locate the 1-2-3 cursor at a new point so that it doesn't 
  1314. overwrite existing data: 35 rows by 10 columns should be 
  1315. anticipated.
  1316.  
  1317. The .PRN file written for 1-2-3 use includes headers and 
  1318. dates as well as the complete number data set.
  1319. The full accuracy of the data is stored in 1-2-3 even if it's 
  1320. not printed.  If you wish to show more digits of data, use 
  1321. the 1-2-3 display commands (/WG, etc.).
  1322.  
  1323.  
  1324. ENGINEERING NOTES
  1325. Critical Mass Flux
  1326. The critical mass flux is calculated by assuming the input 
  1327. intensive state properties are providing TOTAL (stagnation) 
  1328. conditions.  This is the only property provided in this way: 
  1329. all others assume input intensive properties are at local 
  1330. static conditions.
  1331.  
  1332. Speed of Sound in the Two-Phase Region
  1333.  
  1334. In the two-phase region the speed of sound is undefined.  In 
  1335. this region the critical velocity V*, calculated for 
  1336. isentropic process and equilibrium conditions, is substituted 
  1337. for the speed of sound.
  1338.  
  1339. Thermodynamic Quality
  1340.  
  1341. The thermodynamic quality, or vapor mass fraction, is 
  1342. generally calculated using  specific volume.  However, for p 
  1343. - h or p - s inputs in the saturated region enthalpy and 
  1344. entropy fractions are used instead as:
  1345.  
  1346.     p - h
  1347.     x = (h-hf) / (hg-hf)
  1348.  
  1349.     p - s
  1350.     x = (s-sf) / (sg-sf)
  1351.  
  1352.     other
  1353.     x = (v-vf) / (vg-vf)
  1354.  
  1355. When a state search results in subcooled values, x will be 
  1356. retained at 0.  Similarly, x for superheated vapor results 
  1357. will be set to 1.  In the supercritical region, x may be 0 or 
  1358. 1.  The "Region" note for the state point near the bottom of 
  1359. the screen will advise you of the region.
  1360.  
  1361. Natural Convection Heat Transfer Coefficient
  1362.     
  1363. This term is a portion of the nondimensional Grashof Number 
  1364. used for free convection heat transfer studies. The full term is:
  1365.  
  1366.     Gr = BETAnc * ( L**3 ) * ( T - Tinf )
  1367.    where
  1368.     BETAnc = the term provided by STEAM'92
  1369.          L = the dimensional length
  1370.          T = the local fluid or body surface temperature
  1371.       Tinf = the ambient fluid temperature
  1372.  
  1373. These terms are dimensioned such that Gr is nondimensional.
  1374. Where T - Tinf is large, it is recommended that this term
  1375. (as well as the Nusselt number) be evaluated at (T+Tinf)/2.
  1376.  
  1377. Units Coefficient
  1378.  
  1379. Some of the units have coefficients, or exponents with the units
  1380. name. This is intended to be read as a literal suffix to the
  1381. number showing in the cell: don't invert the sign, just assume
  1382. that it is a multiplier to the number showing.
  1383.  
  1384. Cv and Alpha:
  1385.  
  1386. The current release has incorporated new solvers for Cv and alpha 
  1387. (isentropic compressibility), in the 2-phase region.  These solvers 
  1388. circumnavigate the calculational problems as well as accurate results.
  1389.  
  1390. The Very-Near Critical Region
  1391.  
  1392. Accurate and unconditionally consistent resolution of 
  1393. properties in the critical region is a major strength of the 
  1394. STEAM93/PC and /PGM implementations and has previously been a 
  1395. long standing problem even in main frame programs.   For 
  1396. research purposes in the very near critical region an 
  1397. alternative, "Scaled Fundamental" formulation is provided.  
  1398. The analytic (IAPS'84) formulations are recommended and the 
  1399. default option.
  1400.  
  1401. The region very-near the critical point is very difficult to 
  1402. evaluate by any general purpose formulation even on mainframe 
  1403. computers.  The difficulty of calculation in this region is 
  1404. largely due to the flatness of Zq/ZT within a degree or so of 
  1405. the critical temperature.
  1406.  
  1407. For the IAPS'84 analytic formulation, 
  1408. "It should be noted that state of the art measurements 
  1409. for this region are consistent only to within ...
  1410.  
  1411.     p/p = (2x10-4)
  1412.     g/g = (2x10-5)
  1413.  
  1414. ... for the region ...
  1415.  
  1416.     200 < p < 280 Bars
  1417.     160 < q < 450 kg/m3   "
  1418.  
  1419. (liberally paraphrased from [1])
  1420. As an option to using the IAPS'84 Formulation in this 
  1421. difficult to evaluate region, an alternative is available 
  1422. which uses the scaled fundamental equation recently 
  1423. recommended by members or the NBS and presented to the IAPS. 
  1424. "... the scaled fundamental equation is recommended in 
  1425. cases where it is important that the surface, and in 
  1426. particular its derivatives, display the physical 
  1427. behavior predicted by the modern theory of critical 
  1428. phenomena." [3]
  1429.  
  1430. This scaled fundamental formulation is valid in the region:
  1431.  
  1432.     644 < T < 693 K
  1433.     200 < q < 420 kg/m3
  1434.  
  1435. This formulation is quite fast and provides a level of 
  1436. consistency difficult to achieve with the general fundamental 
  1437. equation.
  1438.  
  1439. To remove potential inconsistencies in very-near critical 
  1440. two-phase and vapor applications the range of application of 
  1441. the scaled fundamental is adjusted upward slightly to:
  1442.  
  1443.     645.37 < T < 693 K
  1444.  
  1445. When the toggle is on for use of the equation (Alt+C has been 
  1446. hit and the "C" Key note is showing), the solution manager 
  1447. will check to see if the analytic result is in the applicable 
  1448. range for use.  If it is within range, the scaled fundamental 
  1449. equation will be used to calculate all state and property 
  1450. values.  When this formulation has been used, the Regn: note 
  1451. (for the state point near the bottom of the screen) will show 
  1452. "Criticl".
  1453.  
  1454. Be careful when you are working immediately on/near the 
  1455. limits of the range of the scaled fundamental formulation. 
  1456. There has been no attempt to remove the discontinuity in data 
  1457. and derivatives at the boundary of the range.  All values of 
  1458. the data are, of course, within the specified physical 
  1459. accuracy and consistency.  However, the relative error change 
  1460. across the border of applicability can appear large.
  1461.  
  1462.  
  1463. Range, Physical Accuracy, and Consistency
  1464.  
  1465. STEAM93/PC was designed to provide the most accurate and 
  1466. consistent properties of steam available.  STEAM93/PC has 
  1467. been benchmarked to be identical in all significant digits 
  1468. over the range of published data and tests or seven 
  1469. significant digits, whichever is MORE accurate.  NO 
  1470. approximations have been introduced in the implementation of 
  1471. the IAPS'84 formulations.  
  1472.  
  1473. Table 2 is an overview of the stated accuracy and range of 
  1474. the IAPS Formulation 1984 and transport formulations.  It is 
  1475. most significant that these are summaries of the comparisons 
  1476. with the physical data and not calculational accuracy.  
  1477. STEAM93 has been verified to all published significant digits 
  1478. throughout the ranges of the published data for these 
  1479. formulations.
  1480.  
  1481. The differences found in real applications occur with 
  1482. comparisons with earlier less physically accurate 
  1483. formulations.  A detailed analysis of the physical accuracy 
  1484. and comparison with other correlations can be found in 
  1485. References [1] and [4].
  1486.  
  1487. STEAM93/PC and /PGM were written for process studies as well 
  1488. as a standard properties reference.  Therefore there is a 
  1489. heavy emphasis on consistency as well as very high accuracy.  
  1490. This consistency extends throughout the calculational range 
  1491. of the program and the through the discontinuities.  You can 
  1492. test this consistency by inputting data for a state point 
  1493. using output data from another point.  You should find, as we 
  1494. have, consistency to twelve significant digits.
  1495.  
  1496. As changes to the industry standards are published (including 
  1497. the recent NBS publications), these will be incorporated if 
  1498. necessary.  You will be advised of the new release and if 
  1499. changes have resulted which might change the accuracy or 
  1500. reliably of the STEAM93/PC property data.
  1501.  
  1502.  
  1503. REFERENCES
  1504.  
  1505. 1. L.Haar, J.S.Gallagher, & G.S.Kell, "NBS/NRC Steam 
  1506. Tables", Hemisphere Publishing Co., N.Y., 1984.
  1507.  
  1508. 2. C.A.Meyer, R.B.McClintock, G.J.Silvestri, R.C.Spencer, 
  1509. "ASME Steam Tables", 5th Ed., ASME, N.Y., 1983.
  1510.  
  1511. 3. J.Kestin, J.V.Sengers, B.Kamgar-Parsi, J.M.H.Levalt 
  1512. Sengers, "Thermophysical Properties of Fluid H2O", Amer. 
  1513. Chem. Soc., J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 13, No. 1, 
  1514. 1984, (Reprint 242)
  1515.  
  1516. 4. J.M.H.Levalt Sengers,  B.Kamgar-Parsi, F.W.Balfours, 
  1517. J.V.Sengers, "Thermodynamic Properties of Steam in the 
  1518. Critical Region", Amer. Chem. Soc., J. Phys. Chem. Ref. 
  1519. Data, Vol. 12, No. 1, 1983, (Reprint 214)
  1520.  
  1521. 5. W.C.Reynolds, "Thermodynamics", 2nd Ed., McGraw-Hill, 
  1522. N.Y., 1968. (Chpt. 8)
  1523.  
  1524. 6. R.C.Reid, J.M.Prausnitz, T.K.Sherwood, "The Properties of 
  1525. Gases & Liquids", 3rd Ed., McGraw-Hill, N.Y., 1977.
  1526.  
  1527. 7. Hendricks, R.C., Peller, I.C., and Baron, A.K., "WASP - A 
  1528. Flexible Fortran IV Computer Code for Calculating Water 
  1529. and Steam Properties", NASA-TN-7391, 11/1973.
  1530.  
  1531. 8. T.Baumeister, E.A.Avallone, T.Baumeister III, "Mark's 
  1532. Standard Handbook for Mechanical Engineers", 8th Ed., 
  1533. McGraw-Hill, N.Y., 1978.
  1534.  
  1535.  
  1536. APPENDIX A  SERVICE AND WARRANTIES
  1537.  
  1538. PRODUCT SERVICE
  1539.  
  1540. The program is supported by:
  1541.  
  1542.     IMPULSE Engineering
  1543.     B. R. Strong, Jr., P.E.
  1544.     415 Arch Street
  1545.     San Francisco, California 94132
  1546.     (415) 239-0940 Office
  1547.     (415) 229-2354 Fax
  1548.     Internet: Thermo@hooked.net     (daily)
  1549.     Internet: ThermoRay@AOL.com     (weekly)
  1550.     Internet: 76260,1200@CIS.COM    (weekly)
  1551.  
  1552. New versions of this program, incorporating new features and 
  1553. capabilities, are regularly introduced as part of our new 
  1554. product development program.  We will notify registered users 
  1555. whenever a new release is introduced.  You have the option to 
  1556. purchase the new release or upgrade the version at a discount.
  1557. This product has a limited warranty for 3 months from 
  1558. purchase or receipt.  
  1559.  
  1560. Please let us know if you have problems or wish a special 
  1561. configuration of the program.
  1562.  
  1563.  
  1564. LIMITED WARRANTY
  1565.  
  1566. IMPULSE Engineering warrants that:
  1567.  
  1568. The program(s) and manual are complete and properly recorded;
  1569.  
  1570. The User's Manual is substantially complete and 
  1571. contains all the information which is deemed 
  1572. necessary for use of the program(s);
  1573.  
  1574. The program(s) functions substantially as described 
  1575. in the Manual;
  1576.  
  1577. This limited warranty is for 3 months from purchaser's 
  1578. receipt of the software and is extended only to the original 
  1579. purchaser of the software. 
  1580.  
  1581. IMPULSE Engineering excludes any and all implied warranties, 
  1582. including warranties of merchantability and fitness for a 
  1583. particular purpose and limits the end-user's remedy to return 
  1584. of the software and User's Manual to the address above for 
  1585. replacement.
  1586.  
  1587. IMPULSE Engineering specifically disclaims any other warranties, expressed or implied.  In no event shall B.R.Strong,Jr. or 
  1588. IMPULSE Engineering be liable for any loss of profit or any other commercial damage, including but not limited to special, 
  1589. incidental, consequential, or other damages.
  1590.  
  1591. Governing Law
  1592. This warranty statement shall be interpreted, construed and 
  1593. governed by the laws of the State of California.
  1594.  
  1595. (end)
  1596.