| Zur
Beschreibung der Erdgas-Zustandsgleichung GERG-2008 siehe
hier,
wo auch der Unterschied zwischen den Zustandsgleichungen der
GERG-2004 und GERG-2008 erläutert wird.
Für die Referenz-Zustandsgleichung
GERG-2008 für Erdgase und andere Gemische steht Software
zur Verfügung, die die Berechnung thermodynamischer Zustandsgrößen
von binären Gemischen, Erdgasen und anderen Mehrkomponenten-Gemischen
ermöglicht, die aus einer beliebigen Kombination der
in der Tabelle aufgeführten Komponenten bestehen. Die
Berechnung der Gemisch-Zustandsgrößen erfolgt sowohl
im Gas-, Flüssigkeits- und überkritischen Zustandsgebiet
als auch im Phasengleichgewicht Gas-Flüssigkeit. Dabei
können mit dem Software-Paket umfangreiche Phasengleichgewichtsberechnungen
durchgeführt werden, einschließlich Flash-, Phasengrenzkurven-,
Taupunkt- und Siedepunkt-Berechnungen für beliebige Erdgase
und andere Gemische.
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Komponenten
von Erdgasen, die für die Erdgas-Zustandsgleichung
GERG-2008 berücksichtigt wurden. |
Das Software-Paket
enthält eine Dynamic Link Library (DLL) und ein Microsoft
Excel Add-In. Mit Hilfe des Add-Ins können die exportierten
Funktionen der DLL zur Berechnung von Gemisch-Zustandsgrößen
dem Standard-Funktionsumfang von Microsoft Excel hinzugefügt
werden. Das ermöglicht eine sehr einfache Verwendung
der DLL unter Microsoft Excel. Darüber hinaus kann die
DLL auch in benutzerdefinierte Programme eingebunden werden.
Eine entsprechende Library Datei enthält alle Informationen
bezüglich der von der DLL exportierten Funktionen und
Unterprogramme der DLL zur Zustandsgrößen-Berechnung.
Für die GERG-2008
stehen zwei Software-Versionen zur Verfügung:
- Eine „klassische“ Version mit den Eingangsgrößen
Druck p, Temperatur T und Gesamtkonzentration
x
(Molenbruch).
- Eine erweiterte Version, bei der außer Druck, Temperatur
und Gesamtkonzentration, (p, T, x),
auch die folgenden Kombinationen von Eingangsgrößen
benutzt werden können:
- Druck, Gesamtenthalpie und Gesamtkonzentration (p,
h, x)
- Druck, Gesamtentropie und Gesamtkonzentration (p,
s, x)
- Temperatur, Gesamtvolumen und Gesamtkonzentration (T,
v, x)
- Gesamt innere Energie, Gesamtvolumen und Gesamtkonzentration
(u, v, x)
Die für diese zusätzlichen Eingangsgrößen
notwendigen internen Berechnungen beruhen auf speziellen
Algorithmen und sind deutlich schneller und mathematisch
stabiler als die für diese Eingangsgrößen
vom Nutzer außerhalb der Software durchzuführenden
Iterationen. Die Möglichkeit der direkten Vorgabe
der genannten Eingangsgrößen ist u.a. für
die Berechnungen von Kompressoren, Turbinen sowie Strömungen
in Rohrleitungen und Ventilen sehr nützlich, weil
die Berechnungen dann erheblich schneller sind.
Für die gegebenen Werte der Eingangsgrößen
(p, T, x)
in der klassischen Version oder
(p, h, x),
(p, s, x),
(T, v, x)
und (u, v, x)
in der erweiterten Version können die folgenden thermodynamischen
Zustandsgrößen von binären und Mehrkomponnten-Gemischen
mit Hilfe der DLL berechnet werden.
| ρ |
Dichte |
| v |
Volumen |
| Z |
Realgasfaktor |
| h |
Enthalpie |
| s |
Entropie |
| cp |
isobare Wärmekapazität |
| cv |
isochore Wärmekapazität |
| w |
Schallgeschwindigkeit |
| κ |
Isentropenexponent, κ = −
(v/p) (∂p/∂v)s |
| μ |
Joule-Thomson Koeffizient; μ
= (∂T/∂p)h |
| δT |
isothermer Drosselkoeffizient; δT
= (∂h/∂p)T |
| u |
innere Energie |
| g |
freie Enthalpie, g =
h − Ts |
| a |
freie Energie, a = u
− Ts |
| (∂p/∂T)ρ |
partielle Ableitung des Drucks nach
der Temperatur bei konstanter Dichte |
| (∂p/∂ρ)T |
partielle Ableitung des Drucks nach der
Dichte bei konstanter Temperatur |
| (∂ρ/∂T)p |
partielle Ableitung der Dichte nach der
Temperatur bei konstantem Druck |
| (∂p/∂v)T |
partielle Ableitung des Drucks nach dem
Volumen bei konstanter Temperatur |
| (∂v/∂T)p |
partielle Ableitung des Volumens nach der
Temperatur bei konstantem Druck |
| (∂s/∂p)T |
partielle Ableitung der Entropie nach
dem Druck bei konstanter Temperatur |
| fi |
Fugazität der Komponente i |
| ln φi |
natürlicher Logarithmus des Fugazitätskoeffizienten
der Komponente i, φi =
fi /(xi p) |
| lnKi |
natürlicher Logarithmus des K-Faktors
der Komponente i, Ki =
yi/xi |
| β |
molarer Dampfgehalt, β = nvap/ntot |
| βm |
massebezogener Dampfgehalt, βm =mvap/mtot |
| βv |
Volumenbezogener Dampfgehalt, βv =vvap/vtot |
| M |
Molmasse |
Beispiele für
die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten der Software
zeigen entsprechende Screenshots hier.
Die Software zur
GERG-2008 ist nicht kostenlos.
Ansprechpartner:
Prof. em. Dr.-Ing.
W. Wagner
Tel. +49 (0)234 32-29033
Fax +49 (0)234 32-14945
wagner@thermo.rub.de
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