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Oliver Kunz

• A new equation of state for the thermodynamic properties of natural gases and other mixtures was developed. The new formulation is a fundamental equation explicit in the Helmholtz free energy as a function of density, temperature, and composition. The model uses accurate equations of state for each mixture component along with functions that take into account the mixture behaviour. The equation covers wide ranges of temperature, pressure, and composition and is valid in the gas phase, liquid phase, supercritical region, and for vapour-liquid equilibrium states. The model achieves a high accuracy in the calculation of thermodynamic properties for a broad variety of mixtures. The wide range of validity enables the use of the equation in both standard and advanced technical applications for natural gases and related mixtures, including processing, transportation through pipelines or by shipping, and storage of natural gas, as well as future applications with natural gas/hydrogen mixtures.
• In dieser Arbeit wurde eine neue Zustandsgleichung für die thermodynamischen Zustandsgrößen von Erdgasen und anderen Gemischen entwickelt. Die neue Gleichung ist als Fundamentalgleichung der freien Energie in Abhängigkeit von der Dichte, der Temperatur und der Zusammensetzung formuliert. Das Modell basiert auf genauen Zustandsgleichungen für die einzelnen Komponenten im Gemisch und Funktionen zur Berücksichtigung des Gemischverhaltens. Die Zustandsgleichung deckt große Temperatur-, Druck-, und Zusammensetzungsbereiche ab und gilt im Gas-, Flüssigkeits- und überkritischen Gebiet sowie im Phasengleichgewicht Gas-Flüssigkeit. Die Gleichung erreicht eine hohe Genauigkeit bei der Berechnung thermodynamischer Zustandsgrößen verschiedenster Gemische. Der große Gültigkeitsbereich erlaubt die Verwendung der Gleichung für sämtliche Erdgasanwendungen, wie z. B. Aufbereitung, Transport per Pipeline oder Schiff, und Speicherung von Erdgas und zukünftige Anwendungen mit Erdgas/Wasserstoff-Gemischen.