TILMedia Suite
Kurzfassung
Bereitstellung thermophysikalischer Stoffeigenschaften
Mit der TILMedia Suite können unsere Kunden thermophysikalische Eigenschaften von Flüssigkeiten, Gasen, realen Stoffen mit Nassdampfgebiet und Gemischen berechnen. Wir stellen zahlreiche Medien bereit, von denen viele mithilfe unserer eigenen hocheffizienten und genauen Echtzeit-Stoffdaten-Implementierung berechnet werden. Ein zentraler Programmkern und diverse Schnittstellen ermöglichen den Einsatz in unterschiedlichen Anwendungen und Computersprachen.
Das Softwarepaket
Aufbau und Inhalt
Mit der TILMedia Suite können thermophysikalische Stoffeigenschaften berechnet werden. Das Softwarepaket besteht aus dem zentralen Programmkern sowie zahlreichen Modulen. Der Programmkern beinhaltet diverse Berechnungsmethoden und Stoffdatenimplementierungen. Die Module ermöglichen die Einbindung des Programmkerns in verschiedene Anwendungen und Computersprachen.
Mit der TILMedia Suite ist TLK Produktpartner von MathWorks.
Programmkern
Berechnungsmethoden und Stoffdatenimplementierungen
In TILMedia können Stoffdaten sowie die Stoffeigenschaften von benutzerdefinierten Mediengemischen berechnet werden. Diese Berechnung kann wahlweise auf drei verschiedenen Wegen geschehen:
- Eigene, hocheffiziente und genaue Echtzeit-Stoffdaten-Berechnungen
- Standard-Stoffdaten-Berechnungen, die auf der Literatur basieren
- Implementierungen durch Zugriff auf externe Datenbanken, z.B. REFPROP
Eine Übersicht der Stoffdatenimplementierungen (eigene Implementierungen, REFPROP, Coolprop, NASA, VDI) finden Sie in der TILMedia Dokumentation.
Darüber hinaus ermöglicht TILMedia Stoffdatenimplementierungen, die auf Interpolationsverfahren wie linearer Interpolation, Spline-Interpolation oder Kurvenscharen basieren. Nutzer haben zudem die Möglichkeit, eigene Interpolationsdaten zu erstellen. Die Stoffdatenimplementierungen bieten den Vorteil, dass sie nur sehr geringe Rechenzeiten benötigen, ohne dabei an Genauigkeit zu verlieren.
Die Berechnungs- und Interpolationsmethoden im Programmkern werden von der TLK-Thermo GmbH in Zusammenarbeit mit dem Institut für Thermodynamik (IfT) der Technischen Universität Braunschweig beständig erweitert und optimiert.
Abbildung 1: Ansteuerung von REFPROP über TILMedia – Gemisch aus 50% Ethan und 50% Methan im ph-Diagramm – Dargestellt in DaVE
Module
Einsatz in unterschiedlichen Anwendungen und Computersprachen
Die TILMedia Suite ist modular aufgebaut, so dass die Berechnungsmethoden für verschiedene Anwendungen und Computersprachen zur Verfügung stehen. Der zentrale Programmkern sorgt dafür, dass identische thermophysikalische Eigenschaften in unterschiedlichen Anwendungen berechnet werden können. Die einzelnen Module sind ideal auf die jeweilige Anwendung bzw. Computersprache zugeschnitten. Module der TILMedia Suite können wahlweise komplett oder einzeln für folgende Anwendungen bzw. Computersprachen lizensiert werden:
Darüber hinaus kann TILMedia auch in Echtzeitsystemen wie dSpace oder in Kombination mit anderen Betriebssystemen wie Linux eingesetzt werden. Auf Anfrage können TILMedia-Module für weitere Anwendungen und Computersprachen erstellt werden.
Schnittstellen
Funktions- und Objektbasierte Schnittstellen zur Stoffdatenberechnung
TILMedia arbeitet mit verschiedenen Medienkategorien, um optimale Berechnungsmethoden für unterschiedliche Anwendungsgebiete bereitzustellen. Innerhalb der einzelnen Kategorien können auch benutzerdefinierte Gemische erstellt werden. Folgende drei Medienkategorien stehen zur Verfügung:
- Ideale Gas-Dampf-Gemische mit denen je nach Stoffmodell auch Frostbildung, oder mitgeführte Asche beschrieben werden kann
- Inkompressible Flüssigkeiten
- Reale Stoffe mit Nassdampfgebiet (Kältemittel bzw. Arbeitsfluide)
TILMedia stellt zwei Schnittstellen bereit, mit denen die Berechnung thermophysikalischer Eigenschaften aufgerufen werden kann: eine funktionsbasierte und eine objektbasierte Schnittstelle. Die Berechnung selbst erfolgt sowohl in Abhängigkeit einer ausgewählten Stoffdaten-Implementierung als auch von unterschiedlichen Eingangsgrößen wie z.B.:
- Druck, Temperatur und Massenzusammensetzung
- Druck, spezifische Enthalpie und Massenzusammensetzung
- Druck, spezifische Entropie und Massenzusammensetzung
- Dichte, Temperatur und Massenzusammensetzung
Abbildung 2: TILMedia – „lg p, -1/T“-Diagramm Wasser & Ammoniak – Dargestellt in DaVE
Verknüpfung mit TLK-Produkten
Systemsimulation (TIL Suite) und Visualisierung (DaVE)
TILMedia für Modelica ist ein Bestandteil des Softwarepakets TIL Suite. Die Modellbibliothek TIL stellt thermische Komponenten und Systeme für stationäre und transiente Simulationen bereit. Mit Hilfe von TIL und TILMedia können einerseits sehr detaillierte Modelle berechnet und andererseits große und vielschichtige Systeme schnell und dynamisch simuliert werden.
Ergebnisse von Berechnungen und Simulationen, die mit TILMedia erfolgen, können bequem mit der Software DaVE visualisiert werden. Für jede Stoffdaten-Implementierung der TILMedia Suite können mit DaVE thermodynamische Zustandsdiagramme dargestellt werden. Folgende Zustandsdiagramme stehen in DaVE zur Verfügung:
- ph-Diagramm
- pv-Diagramm
- Ts-Diagramm
- Th-Diagramm
- pT-Diagramm
- hx-Diagramm
- Isosteren-Diagramm
(Dampfdruck-Diagramm)
Neben den thermodynamischen Zustandsdiagrammen stellt DaVE zahlreiche weitere Anzeige- und Diagrammtypen bereit.
Abbildung 3: Darstellung eines Kaltdampfprozesses in verschiedenen Zustandsdiagrammen, die mithilfe von TILMedia in DaVE erzeugt wurden
