Calculadora da Potência de um Compressor de Ar (Politrópica, Vários Andares com Arrefecimento Intermédio)
Potência no veio, o mínimo isotérmico, rendimento isotérmico e temperatura de descarga de um compressor de ar, a partir do caudal de aspiração, das pressões, do expoente politrópico, do rendimento e do número de andares.
Resultados
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O que faz esta ferramenta
Comprimir um gás exige menos trabalho se ele se mantiver frio; comprimi-lo adiabaticamente exige o máximo. O trabalho politrópico P = [n÷(n−1)]·p₁V̇₁·(r^((n−1)/n) − 1) fica entre os dois, e dividir a compressão em N andares com arrefecimento até à temperatura de aspiração entre eles reduz o trabalho e a temperatura de descarga — o gráfico compara-o com o mínimo isotérmico. O caudal tem de ser nas condições de aspiração, e não «ar livre» a outra pressão e temperatura. O expoente de um compressor real fica entre 1 e 1,4 (ar); o rendimento global deve vir do fabricante.
Fórmula
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)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
qv | Caudal de ar nas condições de aspiração | m³/min |
p1 | Pressão de aspiração (absoluta) | bar |
p2 | Pressão de descarga (absoluta) | bar |
nx | Expoente politrópico (1 = isotérmico, 1,4 = adiabático para o ar) | — |
ef | Rendimento global (do veio ao ar) | % |
ns | Número de andares (arrefecidos até à temperatura de aspiração) | — |
t1 | Temperatura do ar de aspiração | °C |
PS | Potência no veio necessária | kW |
PI | Potência politrópica ideal | kW |
PT | Potência isotérmica (o mínimo teórico) | kW |
IE | Rendimento isotérmico | % |
SP | Potência específica | kW per m³/min |
RS | Relação de pressões por andar | — |
T2 | Temperatura do ar à saída de cada andar | °C |
Exemplo resolvido
- Caudal de ar nas condições de aspiração5 m³/min
- Pressão de aspiração (absoluta)1,013 bar
- Pressão de descarga (absoluta)8 bar
- Expoente politrópico (1 = isotérmico, 1,4 = adiabático para o ar)1,3
- Rendimento global (do veio ao ar)70 %
- Número de andares (arrefecidos até à temperatura de aspiração)1
- Temperatura do ar de aspiração20 °C
- Potência no veio necessária31,93 kW
- Potência politrópica ideal22,35 kW
- Potência isotérmica (o mínimo teórico)17,44 kW
- Rendimento isotérmico54,6 %
- Potência específica6,39 kW per m³/min
- Relação de pressões por andar7,90
- Temperatura do ar à saída de cada andar199 °C
Limitações
- O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.
- Os rendimentos e consumos variam de produto para produto. Tire os valores da ficha técnica do fabricante do produto que vai mesmo usar.