Software zur Referenz-Zustandsgleichung GERG-2008 für Erdgase und andere Gemische


Hinweise zu den verschiedenen Windows-Betriebssystemen und Excel-Versionen sind am Ende der Softwarebeschreibung aufgeführt.

Zur Beschreibung der Erdgas-Zustandsgleichung GERG-2008 siehe hier.

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 folgenden 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.

 

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:

• EineDruck, Gesamtenthalpie und Gesamtkonzentration (p,h,x )

• EineDruck, Gesamtentropie und Gesamtkonzentration (p,s,x )

• EineTemperatur, Gesamtvolumen und Gesamtkonzentration (T,v,x )

• EineGesamt 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 = hTs

a

freie Energie, a = uTs

(∂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)

ln Ki

natürlicher Logarithmus des K-Faktors der Komponente iKi = 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 DLL und die Excel-Dateien .xla, .xlam, .xls, xlsm wurden so konfiguriert, dass sie unter den verschiedenen Windows Betriebssystemen [Windows 2000 to XP (32 Bit), Windows 7 und 8 (32 Bit/64 Bit)] und in den verschiedenen Excel-Versionen [2003 bis 2013 (32 Bit)] verwendet werden können.

Die GERG-2008-Software ist jetzt auch als 64-Bit Version erhältlich, die auf den 64-Bit Plattformen von Windows XP bis Windows 2010 mittels des mitgelieferten 64-Bit Excel Add-Ins in die 64-Bit Versionen von Excel 2010 bis 2016 eingebunden werden kann. Die ebenfalls mitgelieferte LIB-Datei erlaubt auch die Einbindung der Software in andere 64-Bit Anwendungen (z. B. Matlab).

.Net DLLs sind ebenfalls verfügbar.

Die Software ist nicht kostenlos.

 

Ansprechpartner:

Prof. em. Dr.-Ing. W. Wagner
Tel.: 0234 32-29033
Fax: 0234 32-14945
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