CoolProp 是一个开源、跨平台、高精度的热力学物性库,它基于国际公认的状态方程(如 Helmholtz 自由能模型),支持 150+ 种纯流体及多种混合物。通过 Python 调用 CoolProp,你可以将物性计算直接嵌入到自己的算法、模拟或 Web 应用中。掌握该方法,有以下几点好处:
1. 告别查表与插值,提升效率与精度
2. 简化热力循环与系统仿真代码
3. 支持 150+ 种流体,覆盖常见工质
4. 与科学计算生态无缝集成
5. 提高代码可维护性与可复现性
6. 拓展到湿空气与非理想气体
7. 减少对外部商业软件的依赖
按照上次发送的文章,如果您已经安装成功了python和coolprop库,那么今天可以看看本文,coolprop库在python中如何调用及使用方法。
python安装教程及coolprop库安装
制冷工程师笔记,公众号:制冷工程师笔记制冷工程师的数字化转型:Python实战教程
1、在pycharm编辑器新建一个python文件,输入如下代码,就表示输入了coolprop模块库,后面我们可以引用这个模块
import CoolProp.CoolProp as CP
from CoolProp.CoolProp import PropsSI
2、已知压力求对应饱和温度
coolprop里面单位为国际单位,比如温度T为绝对温度,单位K;压力单位为Pa;焓为J/kg;密度为m3/kg
举例:已知R290制冷剂压力为2000kpa,求解该压力下的饱和温度为多少℃
TS = CP.PropsSI('T', 'P', 2000 * 1000 , 'Q', 1,"R290")-273.15
print(TS)
运行该代码可得出57.26℃
上述CP.PropsSI表示调用coolprop函数名,括号里面T在第一个位置,表示需要求解的变量,即温度;P表示已知量压力,压力2000对应单位为kpa,转化为pa要乘1000,压力为绝对压力;Q表示干度,1为饱和状态,R290为冷媒类型;括号外面减去273.15将开尔文转化为℃单位
根据压力求温度你如果会了,那么根据饱和温度反推饱和压力也是类似的方法。
3、根据温度、压力求密度
比如前面计算管径,我们需要知道回气的密度,那么如果知道了回气的温度和压力,如何计算密度呢?
举例:R290冷媒,回气温度为3℃,压力为500kPa,求密度
D1 = CP.PropsSI('D', 'T', 3+ 273.15, 'P', 500 * 1000 , 'R290')
print(D1)
运行后可以得到密度为10.815kg/m3
括号里面'D'放在首位,表示需要求解的参数;'T'表示已知的温度参数, 3+ 273.15将摄氏度转化为绝对温度;'P'表示已知的绝对压力,500 * 1000将单位转化为pa,'R290'表示制冷剂类型
4、制冷剂代号含义
对于制冷剂物性计算,我们知道任意两个参数就可以计算其他参数,单位转换要注意,下面是汇总的编程使用代号及单位,供大家参考
5、对于湿空气,可以用coolprop求解吗?
比如我们要做一个制冷仿真计算软件,会涉及到空气侧的物性计算,coolprop也可以计算。
举例:计算在标准大气压(101325 Pa)和25°C下,相对湿度(R)为50%时,湿空气的焓 (单位: J/kg dry air)
第一步:输入另一个模块HAPropsSI()函数,代码:
from CoolProp.HumidAirProp import HAPropsSI
第二步:输入计算代码
h_air = HAPropsSI('H','T', 25+273.15, 'P', 101325, 'R', 0.5)
print(h_air )
这样就可以计算出湿空气的焓了,同制冷剂。湿空气我们知道大气压下,某两个参数的值,就可以求出其他参数了。下面是湿空气相关的名称、代号及单位。

结语:掌握 CoolProp使用方法,就等于给自己配了一位热力学物性的实时专家,让 Python 成为你手中最强大的热工系统设计与分析利器。