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详细描述

CONVAL工程流体装置计算选型优化软件_基于大数据平台计算分析和专家技术诊断

   CONVAL流体工程装置计算优化软件由F.I.R.S.T. GmbH公司研发。F.I.R.S.T.公司成立于1979年,公司位于
德国科隆郊区WERMELSKIRCHEN。CONVAL诞生于70年代末,最初,软件在可编程计算器上通过小程序进行编制。1985年,来自于流体过程控制、化学工艺工程、机械设备以及IT等专业、经验丰富的专家及工程师联合创建了软件技术开发团队,经过持续四年的不懈努力,终于完成了第一版软件的设计开发工作,在1989年德国举办的INTERKAMA 国际展会上将软件正式命名为CONVAL1.0版。
   经过30多年的发展,CONVAL已经被开发成具有先进计算及诊断功能的流体工程装置软件,软件包括对控制阀、两相流控制阀、蒸气减温减压阀、执行器的计算选型和优化,尤其针对苛刻工况阀门的选型应用。此外,软件还包括对最新国际标准的热偶套管、差压孔板&流量、控制阀外置阀后减噪板、管路损失、管道跨度&补偿、管道壁厚、水击压强、安全阀、爆破片、液位校准、混合物介质计算、热力学介质计算等20个模块的计算及各种性能指标的优化分析。软件核心功能包括上千种高精度介质数据库、应用最新国际行业标准计算优
化评估、专家式经验、指数诊断、图形化分析、混合物及热力学介质数据计算、丰富的制造商装置数据库、完全开放的COM通讯接口,用户自定义数据批处理格式、高效的数据导入导出及各种模板。CONVAL主要用户
包 括 BASF、SHELL、DSM、Linde、BP、Lurgi、ABB、Krohne、Lyondell Basell、SIEMENS等,并成为一些用户
的行业使用标准。也被众多国内外控制阀、差压流量计仪表、安全阀等制造商使用。国内用户包括南京杨子巴斯夫、北京石化工程公司、亚迪、力诺、贝尔、川仪、大连亨利、京士威控制阀厂商等。软件得到高度认可。 

 ① CONVAL 软件的核心功能有哪些?
-采用最新的国际行业标准
-高精度介质数据库、混合物和热力学介质计算
-集成的CAE计算分析及诊断
-专家式经验、图形化&指数分析
-完全开放的COM接口、批处理计算
-丰富的控制阀、安全阀等装置数据库  

 ② CONVAL 软件应用的客户有哪些?
-工程公司、设计院、科研院所;
-流体工程装置最终自动化仪表阀门用户;
-控制阀、差压流量仪表、热电偶、安全阀、爆破片等仪表设备制造商。

 ③ CONVAL 软件能给设计院、工程公司、科研院所带来哪些好处?
-为工程设计及咨询提供支持,包括FEED、基础设计和详细设计阶段
- 集成CAE、图形化分析、批量计算、降低IT成本
- 为自控、工艺专业提供项目设计支持
- 专家式经验及指数诊断技术、提供技术评估和装置选型优化、降低成本
- 独立于制造商的第三方优化软件、提供可扩展的制造商装置数据库
- 提高工程装置质量和安全性,降低出错率
- 提供最新国际专业标准、丰富的介质数据库
- 开放的COM通讯接口技术、提供各种数据传输功能、提高效率
 

④ CONVAL 软件能给流体装置仪表阀门工程师用户带来哪些好处?
-为自控、工艺工程的控制阀、热偶套管、差压孔板流量计、安全阀等装置提供技术优化选型
-提供专家式技术指导和故障诊断技术支持
-提高装置可靠性、安全性和工作效率,降低成本
-为工程及装置改扩建、再利用提供技术评估
-独立的第三方技术,提供可扩展装置选型数据库 

 ⑤ CONVAL 软件能给控制阀、流量仪表等设备制造商带来哪些好处?
-为控制阀、安全阀、差压孔板流量计、爆破片、热偶套管等装置提供国际先进的计算&优化选型技术
-专家式经验、采用最新国际专业标准、可扩展的装置数据库、批量计算功能、开放的数据传输COM接口
-提高对RFQ的技术响应及支持、提高产品市场认知度
-提供各种导入导出数据模板技术支持、降低IT成本
 

⑥CONVAL软件许可证类型包括如下二种:
1.本地许可证:此许可证类型授权在单个本地计算机上使用CONVAL。本地许可证允许在客户的公司内部传递,以便在另一台计算机上执行,并由客户的一名员工使用。
2.绑定到特定位置的网络许可证:此许可证类型授权同时在客户公司的局域网(即绑定到特定位置)中使用CONVAL,具体使用的计算机系统数量与已购买许可证数量相同。
CONVAL许可不受时间限制,对购买的主版本有效。维护协议可以保证您的CONVAL许可证为最新版本。
 

⑦CONVAL软件提供的介质数据库及计算程序概述:
  几乎所有的程序模块都需要一定数量的关于过程中所使用的介质的压力和温度相关特性的信息。CONVAL能够在计算模块中确定大量流体的特定过程数据。
 -介质数据库:
  介质数据库包含各种纯介质和混合物介质及其特定的物性常数和测量值。温度和压力相关值通过基本介质数据库的近似程序计算获得。如果使用用户操作数据,数据可以手动更正。在这种情况下,实体计算被停用,相关图标(计算/查找/默认)被一个红色的叉符号锁定,您可以通过单击这些图标来恢复原始数据并重新激活介质计算。
  对于混合物介质,可在CONVAL中定义任意流体组成的液体或气体混合物。因此,可以用摩尔百分数来表示流体的组分。如果所选择的介质或混合物介质是基于热力学数据库,则其计算结果将由状态方程决定。在其他情况下,使用近似计算。
  浆料混合物包括化学纸浆,TMP和再生纸浆,在浆料选项下将计算与水的混合(最新版的蒸气参数被用于计算介质水的工作数据)。
  天然气混合物根据AGA8标准计算。
 -介质数据计算基本程序概述:
  CONVAL根据不同的方法计算介质压力和温度相关的特性。软件中提供了三种不同的计算方法。
1.近似计算法
  CONVAL中集成了可扩展的物性数据库,包含上千种介质及其物理常数,可作为介质属性的压力和温度依赖性计算的基础。例如,根据牛顿、Riedel、Raphson相关性理论和Dranchuk,、Purvis,、Robinson、Takacs应用论述,对于液体,在不同温度t1下计算气化压力Pv、或者在不同压力P1下计算气化温度;而对于气体,通过压缩系数Z1和Zn的计算,从而计算出真实气体密度。
  根据汉金森(R. W. Hankinson)和汤姆森(G. H. Thomson)描述的数学近似方法,利用存储在数据库中的物理常数可计算液体的工作密度,这些方法也被称为COSTALD相关法。对于大多数计算模型,误差小于1%。对等熵指数、声速等的计算也可以采用近似方法。
2.插值计算法
  如果既没有近似方程的性质,也没有诸如水的蒸气表(IAPWS 97)等特殊计算方法,CONVAL可以根据实测值插值计算其所需的数据。在CONVAL中集成了可扩展的物性数据库,其中包含200多种介质(例如导热油、熔盐),其操作数据以实测值的形式提供。液体的操作密度、动态粘度、气化温度、比热容、导热系数、等熵指数曲线可在此输入。气体的比热容、热导率、等熵指数曲线可以另外输入。
3.热力学介质数据计算法
  CONVAL的计算能力通过热力学数据包得以扩展和增强。除了更高的精度和更大的应用范围(低温、高压、临界点)之外,还创建了一个选项,用于计算其他介质属性(焦耳-汤姆逊效应、熵、焓等)。总之,这将提高结果的准确性,并在不同的计算模块中增加额外的计算能力。可选的热力学数据模块由以下三部分组成:
1)FLUIDCAL
  用于有关状态方程(亥姆霍兹自由能量基本方程)热力学性质的计算及应用。对于每种介质,该程序可计算25种以上的热力学性质。对于大量介质,最常见的转换性质也可以通过计算获得。同时,可以计算温度、压力、密度、焓、熵、蒸汽质量等属性工况的等值曲线以及模块所有可用的热物理特性。此外,还可以为每种介质计算生成多达35种不同的相图。
2)NIST REFPROP
  REFPROP描述了计算工业重要流体及其混合物的热力学和变换性质的程序。该程序嵌入纯介质、预定义以及用户定义的混合物介质,在该领域NIST REFPROP作为最高精度介质数据计算的代表。
3)GERG 2008
  根据GERG 2008计算混合物介质,该方程适用于气相、液相、超临界区和汽液平衡。
 ⑧CONVAL软件主界面(见附图2)
 ⑨CONVAL提供三个独立版本可供选择,它们只是在综合计算模块的功能范围上有所不同,其中热力学介质数据模块可用于所有版本。(见附图3)


CONVAL软件部分模块采用的标准及介绍

1、控制阀
包括对 Kv / Cv 值、流量值、阀前或阀后压力值的计算。
工作流量特性曲线计算、图形优化分析以及包括管接头、雷诺数等的修正计算和下游减噪板(消音器 …等阻力件)的计算。
可靠性指数“ Ri”:专家系统,带有差异化的报警,警告和说明,用于计算和分析液体,气体和蒸汽阀门的可靠性。预计由于气蚀,闪蒸,高流量,功率损耗等可能造成的损坏。【Neue Features】
可控性指数“ Ci”: 对于给定的过程参数,通过计算实际工作流量特性来预测分析阀门静态可控性指标,包括图形优化和与之相匹配的不同固有流量特性选择的建议分析以及确定行程最佳调节点。
依据 IEC 60534-8-3:2011,IEC 60534-8-4:2005 和 IEC 60534-8-4:2015 计算与频率相关的声压级。依据 EC 60534-8-3:2010 对多级轴内件阀门进行噪声计算预测。依据 IEC 60534-8-3 和 IEC 60534-8-4 对阀后阻力件结构(多孔孔板、消音器等)进行噪声计算预析。仍然可以根据 IEC 60534-8-3:2000,ISA-75.17:1989 以及 VDMA 24422 1979/1989 进行噪声计算预测。
软件程序已考虑管接头,粘度和层流等因素计算的影响。
扩展计算下游阻力件结构(多孔孔板,消音器...)功能 【Neue Features】
o通过 CONVAL 软件自动计算优化模式,计算每节降噪孔板的压降及开孔等规格。
o通过自行规定孔板压降模式,计算每节降噪孔板的压降及开孔等规格。
o计算每节降噪孔板的 Cv 值。
o计算分析各个操作点工况的降噪板压降。
o根据 IEC 60534-8-3 和 IEC 60534-8-4 的对降噪板进行噪音预测计算。
提供标准通用阀门选型应用数据库,并提供各种标准通用阀门高精度的结构参数。(例如双偏心控制阀和三偏心蝶阀...)。
直接从各制造商阀门数据库中进行阀门选型。 【Neue Features】
根据 IEC 、 ISA 或用户自定义阀门规格数据表模板进行数据导出,可进行批量数据导出。

2、入口介质为两相流的控制阀计算选型
  如上所述,通过噪声预测和特性曲线计算来对控制阀进行计算和优化,【Neue Features】可扩展至
入口为闪蒸液体两相流的计算
液体/气体混合物两相流的计算

3、蒸汽减温减压阀计算
  计算蒸汽减温减压阀和相关减温水阀、喷嘴的计算选型。
计算确定所需的冷却水量,并进一步
进行喷嘴及减温水阀等喷射装置的选型。
  除水外,还可以通过热力学模块为许多其他介质计算蒸汽转换阀。

4、执行器推力计算(Globe截止阀)
  这个程序模块计算执行机构必须产生的力,以保证控制阀的可靠运行。计算执行器推力如下:
最小关闭力(关闭位置),Fs,0
最小开启力(关闭位置),Fo,0
最小开启力(打开位置),Fo,100
最小关闭力(打开位置),Fs,100
最小稳定力 FΔ(流关方向)

5、压差流量计
支持的流量计类型
o 孔板
o 喷嘴
o 文丘里管
o 均速皮托管
o 锥形流量计 【Neu】
o 楔形流量计 【Neu】
o 内藏孔板 【Neu】
o 制造商特定设计 【Neue Features】
支持的计算标准
o ISO 5167(2003、1998、1995、1980)
o ISO 5167-5(2016)
o ISO / TR 15377(2007)
o ISO 9300(2005)
o ASME MFC-3Ma(2007 年)
o ASME MFC-7M-1987(R2014)【Neu】
o ASME PTC 6(2004 年)
o ASME PTC 19.5(2004 年)
o AGA 3 / API MPMS 14.3(2013)
o VDI / VDE 2041(1991)
o RW Miller,流量测量工程手册(1996 年) 【Neu】
包括对所有操作使用限制的明确说明 【Neue Features】
孔板应力计算(ASME 31.3 / AD 2000 / ISO 5167 等)【Neu】
入口和出口直管段明确布置
不确定度计算 【Neue Features】
环室孔板计算 Neu
矩形文丘里喷嘴的计算
带排液孔差压装置的计算
通过选择可扩展设备数据库中数据对皮托管的计算
对湿气体和非标准差压变送器的计算

6、限流孔板
孔板内径,压差,体积或质量流量的计算
支持多孔孔板计算 【Neu】
考虑圆柱型孔板厚度的增强型计算【Neu】
增强型应力计算 (ASME 31.3 / AD 2000 / ISO 5167 等)【Neu】
阻塞流条件下增强型预测【Neue Features】
缩流处和出口条件下的计算【Neu】
支持带有溶解气体成分的液体计算【Neu】
能量平衡(功率损耗)以及声压级计算
通过根据 IEC 60534-8-3 或 IEC 60534-8-4 标准对限流孔板增强型的噪声预测计算。【Neue Features】
对带有排泄孔的孔板计算。
有效范围扩大到 β> 0.75。

7、温度计保护管【Neue Features】
该模块支持根据以下标准计算温度计保护管:
DIN 43772(2000)【Neu】
用于标准和可变形式,最多三个部分
ASME PTC 19.3 1974(已作废,仅作比较之用)
ASME PTC 19.3 TW(2010/2016)【Neu】
具有图形应力分析 (见附图4)

8、安全阀
根据需要进行计算和设计
o ISO 4126-1(2013)【Neu】
o ISO 4126-7 AMD 1(2016)【Neu】
o ISO 4126-9(2008)
o API 520(2014)【Neu】
o API 521(2014)【Neu】
o API 526(2009)
o ASME VIII(2011)【Neu】
o AD 规范 A2 (2015) 【Neu】
根据 ISO 4126-9:2008 可进行四个管线排放背压以及进料管线压力损失的计算
具有已知安全阀制造商的数据库,可快速自动选择
根据 API 520:2008 Omega 理论,支持包括闪蒸液体的两相流介质的计算
符合 ISO 4126-9:2008 的气体噪音水平的计算
根据 API 521 进行火灾场合时排放流量计算
考虑上游爆破片的计算
除了从制造商特定的数据库中选择安全阀之外,还可以根据 API 526 进行选型
安全阀法兰公称压力标准:
o EN 1092-1:2007
o ASME B16.5-2009
o API 526

9、爆破片
根据流动阻力法或排放系数法计算选择爆破片。
考虑到最大工作压力,制造商范围,爆破公差,背压和最大工作压力比,进行最大允许工作压力计算。
该模块支持根据以下标准计算选择爆破片:
o AD 2000 A1
o ISO 4126-2:2004
o API 520:2008
o ASME:2004 年第八节
从数据库中选择爆破片。可以按尺寸、使用条件、温度和压力限制等条件进行选择。


10、液位变送器测量校准

· 液位差压计算以及计算相对应的变送器信号输出。

· 锅炉启动运行过程模拟计算。

· 根据导压管中介质密度不同对液位的不确定度计算(例如,检查两种导压液体受储罐环境温度的影响)【Neu Features】。


11、压力损失计算

对于可压缩流体和不可压缩流体的单独管道阻力损失计算、局部阻力损失计算、势能计算以及能量平衡计算。

· 根据I.E. ldel'chik“流体阻力手册”对流动阻力数据库进行了扩展。

· 图形支持。

使用三种不同的计算方法支持两相流介质计算

· L. Friedel“对水平和垂直两相流管道相关摩擦压降提高性的研究”,欧洲两相流小组会议,Ispra,1979年6月5-8日。

· H.Müller-Steinhagen-K. Heck“管道两相流的简单摩擦压降相关性分析研究”,化工流程,20(1986)291-308。

· 均质流动模型


12、压力波动(水击压强)

· 对于单独并在末端装有控制阀的管道,根据关闭时间和阀门特性计算系统的压力波动(水击压强)。

· 能获得阀门数据库和图形计算的支持。


13、管道尺寸计算

· 计算管道基本参数,例如面积,体积,流速和Joukowsky函数值。


14、管壁厚度

· 计算依据如下标准:

EN 13480:2002

  DIN 2413:1993
  DIN 2413:1972

· 除直管外,对于脉冲和静载荷工况还可以计算恒定和不恒定的弯管壁厚。

· 依据EN 13480:2002标准可以通过用户可扩展的材料数据库计算所有相关参数,例如拉伸强度,蠕变断裂强度和屈服强度等。


15、管道补偿

· L形弯、U形弯计算,长度变化计算,管路支撑负载及应力极限计算。


16、管道跨度计算

· 单独组件重量计算(管路,介质,绝缘保温层)。

· 跨度计算考虑中间下垂。

· 依据EN 13480:2002标准可以从用户可扩展的材料数据库中根据选择管道材料  。


17、管壳式热交换器计算

· 计算并确定传热系数和热量平衡时的结构设计

· 通过输入结构参数,计算热传递系数。


18、冷凝器计算

· 计算热量平衡、实际热量输出、压力损失,温度和管口速度。


19、介质属性计算和热力学模块

· 通过热力学状态方程、近似法或插值法对标准数据库之外的介质及混合物进行物质属性计算。

· 介质温压特性关系计算及图形分析。


20、材料数据计算

· 依据EN 13480:2002标准,计算管道和设备材料的设计强度值和物理性能以及测试工作极限。



21、曲线回归

· 依据测量值对多项式、样条曲线、对数函数、幂函数以及指数函数系数的计算和图形优化。


22、储罐减压

· 通过控制阀在一个或两个储罐间对气体或蒸汽介质装载或减压的计算

· 受减压阀影响的功能计算

· 对减压时间、管道压力损失、噪声以及系统工作压力的图形化分析

· 可以选择不同噪声计算标准


23、泵压缩机风机功率计算

· 泵、压缩机、风机功率计算

· 推荐设备使用功率


24、数据交换

· CONVAL ®通过Windows操作系统的标准化COM(组件对象模型Component Object Model)接口与其他程序进行数据交换,Windows操作系统标准化的COM接口被微软应用到其完整的软件范围。

· 因此CONVAL ®用户可以在Excel、Access、Word和CONVAL®程序之间进行数据交换计算。计算的示例被安装在CONVAL ®软件中(在DEMO试用版中也可以应用)。 

· 有经验的Excel用户可以通过宏和VBA程序功能实现与CONVAL ®快速自动批量计算以及数据的导入导出。


25、与CAE系统的接口

众多的CAE系统供应商例如罗斯博格(Rösberg )的PRODOK或西门子的COMOS PT 均使用COM接口把CONVAL ®完美地融入到他们的系统应用程序中。


同样,通过COM接口,CONVAL ®也可以作为设计、计算选型工具集成在设备制造商的产品、服务程序功能软件之中。例如宝得(Bürkert)采用了这种模式在全球开展阀门营销。


26、介质数据介绍

几乎所有的程序模块都需要一定数量与工艺过程中介质的温度、压力有关的参数信息,CONVAL®能够在各个计算模块中计算、确定大量流体的特定过程数据。

CONVAL ® 软件基本介质数据包含:

· 水
最新版的蒸汽表数据库,可以用于计算水的操作数据。

· 浆料
化学浆料、TMP纸浆、回收纸浆等介质作为与水不同浓度的混合物,进行混合物介质计算。

· 天然气
对于天然气介质,可以根据AGA8计算天然气混合物介质计算。


27、介质数据库

介质数据库包含大量的纯介质和特定常数及测量值的混合物介质。介质的温度、压力关联数据通过基础介质数据库的近似程序计算得出。 数据可以手动修改,然后覆盖原始数据库的数据进行计算,这时,在相应的计算或查找/默认图标上将被标注红色交叉小标识符号, 通过单击图标,可以恢复并重新激活原介质数据库中的介质数据计算。


28、混合物介质

CONVAL®软件可以定义任意液体或气体成分的混合物,并进行计算,各介质成分按摩尔百分比组成。如果选择的介质或混合物基于热力学数据库,计算则通过状态方程方式进行。对于其他情况,将采用近似法方式进行计算。


29、介质计算程序

CONVAL ®  可使用多种方法计算介质压力和温度关联的参数属性。目前,主要使用以下三种方法。


30、近似计算

CONVAL®中集成了可扩展的物性数据库,包含上千种介质及其物理常数,可作为介质属性的压力和温度依赖性计算的基础。例如,根据牛顿、Riedel、Raphson相关性理论和Dranchuk,、Purvis,、Robinson、Takacs应用论述,对于液体,在不同温度t1下计算气化压力Pv、或者在不同压力P1下计算气化温度;而对于气体,通过压缩系数Z1和Zn的计算,从而计算出真实气体密度。

根据汉金森(R. W. Hankinson)和汤姆森(G. H. Thomson)理论的数学近似方法,利用存储在数据库中的物理常数可计算液体的工作密度,此方法也被称为COSTALD关联计算法。对于大多数计算模型,误差小于1%。对等熵指数、声速等的计算也可以采用近似方法计算。


31、插值计算

如果既没有通过近似法方程计算属性,也没有诸如水的蒸气表(IAPWS 97)等特殊的计算方法,CONVAL®可以通过实测值插值的方法计算其所需的数据。在CONVAL®中集成了可扩展的介质属性数据库,其中包含了200多种介质(例如导热油、熔盐),其操作数据通过实测值的形式提供。液体的操作密度、动态粘度、气化温度、比热容、导热系数、等熵指数等曲线可以输入,气体的比热容、热导率、等熵指数曲线等也可以输入。


32、热力学数据模块计算

热力学数据模块计算增强并延伸了CONVAL®软件的计算功能。除了更高的精度和拓展更宽的应用范围(如低温、高压、临界点区域)外,还可以计算附加的介质属性(如焦耳-汤姆森效应,熵值,焓值等),从而提高了计算结果的准确性,同时,在不同模块中增加了更多的计算功能。


热力学数据模块计算包含以下三个组件:

FLUIDCAL

CONVAL®包含的程序模块FLUIDCAL可以通过状态方程(亥姆霍兹自由能量基本方程)计算热力学介质属性,以提供相关科研和技术应用。FLUIDCAL程序由波鸿鲁尔大学热力学系开发,可以计算70多种介质的25种以上的热力学参数性质。

对于许多介质,最常见的转换属性也可以进行计算(详见介质清单)。作为计算的输入值,可以选择温度T、压力p、密度ρ、比焓h和比熵s等属性的每一种可能的组合。

热力学数据和转换属性的计算是基于相应的状态方程。参见下面列表中的介质通过状态方程的计算范围。


NIST REFPROP

NIST REFPROP程序由国家标准与技术研究院(NIST)开发,计算工业上重要流体及其混合物的热力学属性和变换属性。REFPROP是一个程序,而不是一个包含测量值的数据库,除了纯流体的临界点和三相点外,不包含任何实验信息。该程序根据状态方程以及重要流体介质及其混合物的转换变量来计算热力学性质。除纯物质外,该程序还包括预定义或自行创建的物质混合物,并且在该区域中以当前最高的精度表示物质计算。该程序使用热力学和变换属性方程来计算流体或混合物的状态点。这些方程是世界上在该领域可用的最精确的方程。由于方程中系数较多,计算精度较高,因此计算速度较其它方程如Peng-Robinson三次方程

要慢。该方程一般适用于流体的整个蒸汽和液体区域,包括超临界状态;温度上限通常接近流体的分解点,压力上限(或密度上限)由物质的熔解线确定。

REFPROP是基于目前可用的最精确的纯流体和混合物计算模型。它包含并实现了纯流体的热力学性质的三个模型计算功能:亥姆霍兹能量状态方程、修正的贝尼特-韦伯-鲁宾(Benedict-Webb-Rubin)状态方程和一个扩展的对应状态(ECS)模型。

混合物计算将亥姆霍兹能量混合定律应用于混合物组分模型,使用偏离函数计算偏离理想混合的状态,粘度和导热系数可以通过流体相关理论、ECS对应状态模型或摩擦理论进行算。


GERG 2008(混合物计算)

GERG-2008方程可用于气相、液相、超临界区域和汽液平衡(VLE)的计算。关于天然气、其他多组分混合物和二元混合物的热力学性质计算的整个有效范围被划分为三个不同部分。通过GERG-2008状态方程计算对二元混合物和多组分混合物不同热力学性质的实验数据进行分析,提供不同有效性范围的不确定度范围。

有关GERG(欧洲气体研究组)的更多信息,请访问http://www.gerg.eu/。


正常有效范围:

正常有效范围包括温度90k≤T≤450k和压力p≤35Mpa。

这个范围适用于使用天然气的标准和先进技术应用,例如管道运输、天然气储存和液化天然气工艺。

在250k /270 K ~ 450 K的温度范围内,在35mpa的压力下,气相密度和声速方程的不确定度小于0.1%。这种不确定性适用于各种类型的天然气,也适用于由GERG-2008所涵盖的18种天然气成分组成的许多二元混合物和其他混合物。此外,GERG-2008方程给出了二元混合物和多组分混合物等压焓差的精确数据,其实验不确定度小于(0.2 - 0.5)%。

在许多二元和多组分混合物的液相中,关于密度的方程的不确定度约小于(0.1 - 0.5)%。

由于数据条件的限制,本文对气液相平衡进行了较为准确的描述。因此,由天然气主要成分组成的二元和三元混合物的精确蒸汽压数据可以通过该方程在其实验不确定度范围内得到计算,该不确定度约为(1 - 3)%。


扩展的有效范围:

扩展的有效范围包括温度60k≤T≤700k和压力p≤70Mpa。

在温度和压力超出正常有效范围的情况下,气相密度方程的不确定度粗略估计为小于(0.2 - 0.5)%。

对于某些混合物,扩展的有效范围包括温度高达900 K和压力高达100 MPa或更高。例如,该方程精确地描述了在温度高达900K、压力高达100Mpa时,在±(0.1 - 0.2)%范围内的空气气相密度数据。



超出扩展范围之外的状态变量的有效计算:

当接受较大的不确定性时,方程可以在扩展的有效范围之外合理使用。例如,某些二元混合物的数据在压力高达300Mpa的情况下,计算结果在±1%范围内。



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