TILMedia Suite – Aufbau und Inhalt des Softwarepaketes

Die TILMedia Suite besteht aus einem zentralen Programmkern und mehreren Modulen, die wahlweise auch einzeln lizensiert werden können. Diese flexible Struktur ermöglicht einen vielfältigen und vergleichsweise kostengünstigen Einsatz im Kontext unterschiedlicher Anwendungen und Computersprachen. Im Folgenden werden Aufbau, Anwendung sowie ergänzende Werkzeuge der TILMedia Suite vorgestellt:

TLK ist mit der TILMedia Suite Produktpartner von MathWorks.

Druckminderer an einer Stickstoff-Gasflasche bei einem Prüfstand


TILMedia Kern – Berechnungsmethoden und Stoffdatenimplementierungen

In TILMedia können Stoffdaten wahlweise auf drei verschiedenen Wegen berechnet werden: über eigene, hocheffiziente und genaue Echtzeit-Stoffdaten-Implementierungen, über Standard-Stoffdaten-Implementierungen, wie sie in der Literatur beschrieben werden, oder über den Zugriff auf externe Datenbanken, wie z.B. REFPROP. Darüber hinaus können auch die Stoffeigenschaften von benutzerdefinierten Mediengemischen berechnet werden.

Folgende Stoffdatenimplementierungen, die auf Zustandsgleichungen basieren, stehen bisher zur Verfügung:

  • TLK Entwicklungen: 60 Medien
  • VDI-Wärmeatlas: 275 Medien
  • VDI-Richtlinie 4670: 10 Medien
  • Glenn Koeffizienten der NASA: 2000 Medien
  • Externe Bibliothek Refprop: 208 Medien
  • Externe Bibliothek CoolProp: 114 Medien

Ansteuerung von REFPROP über TILMedia – Gemisch aus 50% Ethan und 50% Methan im ph-Diagramm
Ansteuerung von REFPROP über TILMedia – Gemisch aus 50% Ethan und 50% Methan im ph-Diagramm – Dargestellt in DaVE

Darüber hinaus können, basierend auf diesen Zustandsgleichungen, Stoffdatenimplementierungen mit Hilfe von Interpolationsverfahren wie linearer Interpolation, Spline-Interpolation oder Kurvenscharen durchgeführt werden. Diese haben den Vorteil, dass sie nur sehr geringe Rechenzeiten benötigen, ohne dabei an Genauigkeit zu verlieren.

Die Berechnungsmethoden werden von der TLK-Thermo GmbH in Zusammenarbeit mit dem Institut für Thermodynamik (IfT) der Technischen Universität Braunschweig beständig erweitert und optimiert.


TILMedia 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. Ein zentraler Programmkern sorgt dafür, dass identische thermophysikalische Eigenschaften in den 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 lizensiert werden:

  • Microsoft Excel
  • Modelica (Dymola, SimulationX)
  • Python
  • Visual Basic for Applications und VB Script
  • Windows-COM-Server

Entwicklungen und Simulationen am PC mit TILMedia und der TIL Suite
Entwicklungen und Simulationen am PC mit TILMedia und der TIL Suite

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.


TILMedia Struktur – 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 Gase (inkl. Kondensation und Verdampfung sowie Asche)
  • Inkompressible Flüssigkeiten
  • Reale Stoffe mit Nassdampfgebiet (Kältemittel bzw. Arbeitsfluide)
TILMedia – Isosteren-Diagramm Wasser & Ammoniak
TILMedia – Isosteren-Diagramm Wasser & Ammoniak – Dargestellt in DaVE

Die Berechnung der thermophysikalischen Eigenschaften kann in TILMedia wahlweise auf zwei Arten geschehen: entweder mit Hilfe von separat aufrufbaren Funktionen oder gebündelt mit Stoffdatenobjekten. Die Berechnung erfolgt in Abhängigkeit sowohl einer ausgewählten Stoffdaten-Implementierung als auch unterschiedlichen Eingangsgrößen wie z.B.:

  • Druck, Temperatur und Massenzusammensetzung
  • Druck, spezifische Enthalpie und Massenzusammensetzung
  • Druck, spezifische Entropie und Massenzusammensetzung
  • Dichte, Temperatur und Massenzusammensetzung

Sonstige Werkzeuge – Thermodynamische Systemsimulation und Visualisierung

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.

Verschiedene Zustandsdiagramme eines Kältekreislaufs – Dargestellt in DaVE
Verschiedene Zustandsdiagramme eines Kältekreislaufs – Dargestellt in DaVE

Bei Fragen zu diesem Thema wenden Sie sich bitte an:

Dipl.-Ing. Ingo Frohböse

+49 / 531 / 390 76 - 234 | tilmedia@tlk-thermo.de