Calculatrice de Puissance d'un Compresseur d'Air (Polytropique, Multi-Étagé avec Refroidissement Intermédiaire)
Puissance à l'arbre, minimum isotherme, rendement isotherme et température de refoulement d'un compresseur d'air, d'après le débit d'aspiration, les pressions, l'exposant polytropique, le rendement et le nombre d'étages.
Résultats
La ligne en pointillé marque la valeur que vous avez saisie.
Ce que fait cet outil
Comprimer un gaz demande le moins de travail s'il reste froid ; le comprimer de façon adiabatique en demande le plus. Le travail polytropique P = [n÷(n−1)]·p₁V̇₁·(r^((n−1)/n) − 1) se situe entre les deux, et fractionner la compression en N étages avec refroidissement jusqu'à la température d'aspiration entre eux diminue le travail et la température de refoulement — le graphique le compare au minimum isotherme. Le débit doit être aux conditions d'aspiration, pas en « air libre » à une autre pression et température. L'exposant d'un compresseur réel est compris entre 1 et 1,4 (air) ; le rendement global doit venir du constructeur.
Formule
P = N × [n ÷ (n − 1)] p₁ V̇₁ (r^((n−1)/n) − 1) with r = (p₂ ÷ p₁)^(1/N) · isothermal: P = p₁ V̇₁ ln(p₂ ÷ p₁) · T₂ = T₁ r^((n−1)/n)
Variables
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
qv | Débit d'air aux conditions d'aspiration | m³/min |
p1 | Pression d'aspiration (absolue) | bar |
p2 | Pression de refoulement (absolue) | bar |
nx | Exposant polytropique (1 = isotherme, 1,4 = adiabatique pour l'air) | — |
ef | Rendement global (de l'arbre à l'air) | % |
ns | Nombre d'étages (refroidis jusqu'à la température d'aspiration) | — |
t1 | Température de l'air d'aspiration | °C |
PS | Puissance à l'arbre nécessaire | kW |
PI | Puissance polytropique idéale | kW |
PT | Puissance isotherme (le minimum théorique) | kW |
IE | Rendement isotherme | % |
SP | Puissance spécifique | kW per m³/min |
RS | Rapport de pression par étage | — |
T2 | Température de l'air en sortie de chaque étage | °C |
Exemple résolu
- Débit d'air aux conditions d'aspiration5 m³/min
- Pression d'aspiration (absolue)1,013 bar
- Pression de refoulement (absolue)8 bar
- Exposant polytropique (1 = isotherme, 1,4 = adiabatique pour l'air)1,3
- Rendement global (de l'arbre à l'air)70 %
- Nombre d'étages (refroidis jusqu'à la température d'aspiration)1
- Température de l'air d'aspiration20 °C
- Puissance à l'arbre nécessaire31,93 kW
- Puissance polytropique idéale22,35 kW
- Puissance isotherme (le minimum théorique)17,44 kW
- Rendement isotherme54,6 %
- Puissance spécifique6,39 kW per m³/min
- Rapport de pression par étage7,90
- Température de l'air en sortie de chaque étage199 °C
Limites
- Le résultat est une estimation fondée uniquement sur les valeurs saisies. Les situations réelles comportent souvent des facteurs que cette calculatrice ignore.
- Les rendements et consommations varient d'un produit à l'autre. Prenez les valeurs sur la fiche technique du produit réellement utilisé.