Measurement of the pressure-density-temperature relation of propane, propylene, n-butane, and isobutane in reference quality

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Wagner
• Subject Area: Technical Thermodynamics
• Term: from 2002 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5369805

Im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens wird das Druck-Dichte-Temperatur-Verhalten der vier Kohlenwasserstoffe Propan, Proplyen, n-Butan und Isobutan in wichtigen Bereichen des fluiden Zustandsgebietes mit hoher Genauigkeit vermessen. Dabei soll der Temperaturbereich von der jeweiligen Tripelpunktstemperatur bis 340 K bei Drücken von 0,001 MPa bis 12 MPa - einschließlich der Phasengrenzkurve (Siededichte, Taudichte, Dampfdruck) - erfasst werden. Die Durchführung der Messung erfolgt mit der weltweit genauesten Dichtemessanlage nach dem Zwei-Senkkörper-Verfahren; die auf die Dichte bezogene Gesamtmessunsicherheit ist in fast allen Zustandsgebieten kleiner als 0,01% bis 0,02%. Durch die neuen Messwerte wird sich die derzeitige Datensituation der vier genannten Fluide ganz erheblich verbessern. Die zu ermittelnden Datensätze liefern die entscheidende Grundlage, um in einem derzeit laufenden DFG-Forschungsvorhaben (in Kooperation mit dem National Institute of Standards and Technology, NIST, USA) vier Referenz-Zustandsgleichungen für die Stoffe Ethan (die Daten hierfür liegen bereits vor), Propan, n-Butan und Isobutan aufstellen zu können. Nach ihrer Fertigstellung werden diese Gleichungen den internationalen Standard für die betreffenden Fluide darstellen. Ergänzend dazu soll in Kürze mit der Entwicklung einer Referenz-Zustandsgleichung für Propylen begonnen werden. Die derzeit genauesten Zustandsgleichungen für die genannten Stoffe sind nicht in der Lage, die thermodynamischen Eigenschaften dieser technisch und wissenschaftlich wichtigen Fluide mit der heute benötigten Genauigkeit zu beschreiben.

• DFG Programme: Research Grants