Differenzen in der Mischungsberechnung

    Hi,
    alle die der 300 Bar Technik fröhnen kennen sicher das Problemchen des nicht-linearen Kompressionsverhaltens unterschiedlicher Gase.


    Interessant ist diesbezüglich die nicht unerhebliche Differenz im Ergebniss beim Einsatz der verschiedenen Softwaretools.


    z.B.
    Grunddaten: Ziel herstellung eines 21/35 in eine leere Pulle mit Enddruck 310 Bar
    Gastemperatur 5 C, O2 first


    Ergebnisse:
    Björn Forsheis Gasmix v4,5 (reales Gasverhalten)
    O2 26 Bar
    He 103 Bar
    Air 181 Bar


    Wblender: (van d Wals)
    O2 20 Bar
    He 101 Bar
    Air 189 Bar


    V-Planer: (reales Geasverhalten Zkompressionsfaktoren)
    O2 28,9 Bar
    He 112,8 Bar
    Air 168,3 Bar


    Gap 2.3 (Van d. Wals) ohne Fudge
    O2 23 Bar
    He 103 Bar
    Air 183 Bar


    Wenn man sich jetzt noch überlegt das beim Analysieren der Endmischung auch noch der alte Spruch "Wer misst, misst Mist" zum tragen kommt, dann stellt sich mir die Frage was wir eigentlich da Atmen.


    Wie geht Ihr mit diesen Feinheiten um?


    Grüße Oli

    Hi!


    Ich hab zwar ein D7/300 bar, aber bis jetzt hab ich immer nur Nitrox da rein gefüllt. Und das lässt sich wohl leichter analysieren. Somit hab ich leider keine Erfahrung.


    Was mich aber interessieren würde: Sind die Unterschiede bei 200 bzw. 232bar auch so groß? Vielleicht kannst du diese Enddrücke auch hier reinstellen?


    LG Wolfgang

    Hi Pfiffikus,
    eine kleine Differenz zwischen 200 und 230 Bar ist auch schon vorhanden. Allerdings noch nicht wirklich gravierend.


    Die eigentliche Frage war aber nicht nach dem Unteschied zwischen 200 und 300 Bar, sondern nach der Differenz bei eigentlich gleichem Druck bei 310 Bar die durch Eisatz verschiedener Software bei der Mischungsberechnung entsteht.


    Habe deine Frage aber mal schnell geprüft.
    Keine nennenswerten Differenzen bei unterschiedlicher Software bei 230 Bar. Liegen alle im Spektrum von 0,7 Bar


    Grüße Oli

    Gehässigerweise würde ich jetzt anmerken wollen, rechne es doch einfach von Hand mal aus. :D


    :O


    Ein kurzes Aufschlauen im Netz meinerseits zeigt mir, dass die Berechnung nicht durch mathematische Trivialität besticht. Insofern könnte ich mir - ohne den beteiligten Programmierern zu nahe treten zu wollen - vorstellen, dass die Implementationen in den einzelnen Programmen auch rein mathematisch fehlerhaft sind, bzw. von unterschiedlichen Annahmen zur Vereinfachung ausgegangen wird.


    LG
    Jako

    Jako


    gut bemerkt, das mit dem nachrechnen sprengt ganz eindeutig meinen
    mathematischen Interessenskoefizienten.
    Das darfst gerne Du machen, ich hab ja schon die blöde Frage gestellt :D


    Die Annahme das hier unterschiedliche korrekturfaktoren eine Rolle spielen könnte durchaus richtig sein. Auch berücksichtigen nicht alle Programme die Gastemperatur.


    Am geringsten scheinen die Differenzen im Vergleich der Programme die nach Van der Wals arbeiten. Die Frage ist nur ob damit auch die Realität am besten abgebildet ist.


    LG Oli

    Hallo Oli,


    Du hast schon 3 verschiedene Namen für die Rechenmethode genannt (Reale Gase, Kompressionsfaktoren Z, van der Waals). Das können unterschiedliche Dinger sein. In Deiner Liste steht auch 2 x van der Waals mit unterschiedlichen Werten - hast Du da in der gleichen Reihenfolge O2 und He reingefüllt? Beim letzten kommt in der Summe als Enddruck übrigens 309bar raus.


    Grüßle
    Peter

    Richtige Flossen haben 33Ah, aber ganz sicher keine Schlitze!

    Hi,


    Zitat

    Original von PeterG
    Hallo Oli,


    Du hast schon 3 verschiedene Namen für die Rechenmethode genannt (Reale Gase, Kompressionsfaktoren Z, van der Waals). Das können unterschiedliche Dinger sein. In Deiner Liste steht auch 2 x van der Waals mit unterschiedlichen Werten -


    Genau das ... und noch ein paar andere Fakroren wie Umsetzung, Rundung dürften eine Rolle spielen.


    Zitat

    Beim letzten kommt in der Summe als Enddruck übrigens 309bar raus.


    Was übrigens als einziges Ergebnis richtig ist, denn Du startest bei etwa 1 bar Luftdruck, ausser du sorgst für ein Vakuum (0 bar) in der Flasche.


    Gruß
    Robert

    boltsnap,


    das wäre ja Praxis :D


    ich denke daß bubblemaker hier mehr die dahinterliegnde Physik und mathematische Umsetzung meint.
    Leider ist selbige in den Programmen nicht offengelegt, somit ist man nur auf schätzen, oder selbst berechnen (eigenes Programm), angewiesen. Google mal nach den a und b Konstanten der Van der Waals Gleichung und du wirst sehr viele Unterschiedliche Werte bekommen. Es schreibt auch niemand in seinem Programm welche Konstanten er verwendet und wie er diese ggf. gerundet hat.


    Gruß
    Robert

    Generell muss man sagen, dass Gase bis zu einem bestimmten Druck (an die 200bar) für uns Taucher mit hinreichender Genauigkeit mit den idealen Gasgleichungen (lineare, V.d.Waals) beschrieben werden können. Kompressibilitätsfaktor Z=1 in diesem Fall.
    Bei höheren Drücken weichen diese Gleichungen stark vom realen Verhalten ab.
    V.d.Waals hat das bemerkt und in seinen idealen Gleichungen die Korrekturfaktoren a, b eingeführt.
    Diese Geichungen zeigen bessere Annäherungen an die Realität, aber immer noch mit gewissen Abweichungen.
    Es wurden dann die sog. Cubic Equiation of State eingeführt (Redlich, Kwong, Soave, etc.), die mit einiger Mathematik aufwarten, im Endeffekt aber auch wieder empirische Korrekturfaktoren für mloekulare Wecheselwirkung und Gewichtseffekte haben. Diese Faktoren werden in Charts für jeweilige Gase erstellt. Und daher kommen, so nehme ich an, die Differenzen in den Software Modellen. (Beispiel eines solchen Charts -zwar für Erdgas, aber es geht ums Prinzip- war angehängt und musste leider aus Copyright-Gründen wieder entfernt werden.)



    Denn durch die diversen Korrektur und Umrechnungsfaktoren und auch durch die Umsetzung in der Software kommen schnell einige Bar zusammen.


    Man darf bei diesen ganzen Dingen ja nie vergessen, das es nur unzureichende Versuche sind, die realen Gegebenheiten nachzubilden.
    Denn selbst wenn Du ein perfektes Software Tool hättest, würde Dir wahrscheinlich der Analysesenor einen Error von +/- x% reinhauen, so dass Du wieder nicht die genaue Zusammensetzung kennst.



    Grüße
    Raf



    Edit by Jako: Dateianhang gelöscht.

    Hallo Bubblemaker,


    ich denke, Du beantwortest einen Teil Deiner Frage bereits selbst: ...nicht alle Porgramme berücksichtigen die Gastemperatur... (zumindest läßt sich wohl keine Temperatur explizit vorgeben?!)


    Da aber z.B. die Realgasfaktoren (Z- , oder Kompressiblitäts- Faktoren) eine Funktion der Temperatur sind ist diese Angabe -mindestens als versteckter Hinweis- in den Hilfetexten/ Software- Handbuch wohl auch nicht ganz unwesentlich.


    Gruß,


    Uwe

    "Wer ist der Beherzte, ich frage wieder, Zu tauchen in diese Tiefe nieder?" Der Taucher, Friedrich Schiller (1797)

    Hi,
    noch mal was zu den Temperaturen
    Gap berücksichtigt da nix (ohne Fudge)
    V-Planer berücksichtigt die Temperatur
    Wblender ebenfalls
    Gasmix nicht


    Es ist klar das alle Rechenmodelle nur Annäherungswerte liefern können.
    In der Praxis halte ich das natürlich ganz wie Hubsi. Mischen und Messen.
    Auf die Idee die Programme mal zu vergleichen kam ich eigentlich zufällig. Mir war einfach aufgefallen das ich unteschiedlich gelungene Mischungen hatte, obwohl ich beim mischen die selbe Sorgfalt walten lies.
    Daher fand ich es interessant diese Abweichungen mal anzusprechen und zu hören mit welchen Programmen Ihr die genauesten Ergebnisse erzielt.


    Wenn ich mich richtig erinnere hatte ich übrigens für alle Berechnungen einen Druck (leere Flasche) von 1Bar Luft als Basis eingegeben.
    Das Resultat bei Gap 2.3 von 309 Bar entsteht vermutlich durch das etwas eigenwillige Rundungsverhalten des Programmes.


    LG Oli

    Zitat

    Original von Raf
    Es wurden dann die sog. Cubic Equiation of State eingeführt (Redlich, Kwong, Soave, etc.), die mit einiger Mathematik aufwarten, im Endeffekt aber auch wieder empirische Korrekturfaktoren für mloekulare Wecheselwirkung und Gewichtseffekte haben. Diese Faktoren werden in Charts für jeweilige Gase erstellt.


    Kleiner Erdöler Insider: Heinemann und Weinhardt lassen grüssen!


    LG Wolfgang

    ... es gibt für Mathe Fans auch noch die Beattie-Bridgeman Equation of state ...


    Was wohl auch immer spannend ist, ist die Verrechnung der Waal Faktoren für Gasgemische und nicht für Reingase.
    Ich meine, jeder bastelt da an den Formel rum, schlussendlich sind alle aber nur mehr oder weniger genau bzw. treffen die Realität einfach nicht.


    Ansonten gilt die goldene Regel: Nie am Helium sparen :-)


    ... oder doch gravimetrisch mischen ...


    Grüße Matze

    Als Chemikus gebe ich Raf komplett recht, die Gleichungen gehen sehr ins Eingemachte, wobei dann das Ergebnis auch noch immer nicht stimmen muss, da die anderen Umstände wie Leitungen, Ventile, Manometer noch nicht berücksichtigt sind.


    Wieder ein Grund nicht auf 300bar zu füllen....


    Liebe Grüße, Hubsi